Fragen und AntwortenLuftverteilung durch Schubstangensteuerung
Gust antwortete vor 11 Jahren

Hallo Atmos Gemeinde,

seit ca. 2,5 Jahren betreibe ich meinen DC30GSE und lese seitdem im Forum mit. Ich habe bereits viele der im Forum aufgezeigten Verbesserungen bei mir eingebaut, wie z.B. die 4. Rauchgasbremse, Belimo nach Ausbrand schließen, diverse Dichtmaßnahmen, Automatisierung Rauchgas- Thermostat 1, 2- Stufen Drehzahlsteuerung Abgasventilator, Lambdacheck und stetiger Stellantrieb für die Sekundärluft, gesteuerte Ausbrandphase nach Woodstoker, etc.
Alles soweit möglich in „einfacher“ Relaistechnik, Zeitrelais, etc.

Hierauf will ich hier aber nicht eingehen, möchte mich aber trotzdem bei den zahlreichen Ideengebern vom Forum an dieser Stelle bedanken.

Aus verschiedenen Gründen kann ich keine Lufttrennung einbauen, der Kessel musste so „original“ wie möglich bleiben. (Problem mit Bezirkskaminkehrermeister)

So blieb mir nur die Möglichkeit die Luftstangen „von außen“ ohne sichtbare
Änderung zu steuern. (außer der „Mechanik“ welche die Luftstangen steuert).
Die Elektrik hab ich natürlich schon etwas anpassen müssen, aber das
interessiert den Kaminkehrer ja nicht. Ist aber auch so gemacht, daß ich
jederzeit und schnell den Originalzustand wieder herstellen kann; der Kessel hat ja noch Garantie. (Garantiezeitverlängerung wg. Laddomat auf 3 Jahre)
Die „sicherheitsrelevanten“ Komponenten vom Atmos sind alle noch original vorhanden und funktionsfähig.

Die Sekundärluft wird bei mir seit ca. 1,25 Jahren über die Original- Sekundärluftstange mit dem Teller (bei mir ist dieser „wenigstens“ rund mit vielen Schweißperlen) per Hebel am (Dreh-) Stellantrieb, LC, sowie Zugstange und Rückholfeder gesteuert.
Das funktionierte schon ein wenig, aber nicht wirklich zufriedenstellend. Auch das ominöse Loch habe ich verschlossen, aber auch das brachte nicht die gewünschte Regelung; der O2 ließ sich einfach nicht zufriedenstellend regeln.

Ich habe zwar den Teller durch selbstklebendes Dichtband abgedichtet (ähnlich „Tesa-Moll“, hat auch bereits jemand im Forum beschrieben), die Sekundärluft ließ sich daraufhin etwas besser durch den LC ausregeln, aber trotzdem war das Ergebnis etwas mager.

Da ich auch oftmals Probleme mit „Wummern“ hatte und auch mein Kaminzug recht gut ist (ca. 9,5 m hoher gemauerter Schornstein mit Keramik-Rohr mit 20 cm Durchmesser, ebenfalls ca. 2,5 Jahre alt) fiel mir bei der Suche nach Lösungen auf, dass, wenn ich im Falle von „Wummern“ die Primärluftstange fast ganz schließe, das Wummern weg war. Gleichzeitig ging der O2 auf „normale Werte“ zurück. Am Anfang der Vergasung hat man ja immer das Problem mit „zu niedrigem“ O2, der ging schon manchmal gegen 0.

So kam ich auf die Idee, den vom LC gesteuerten Stellantrieb auch für die Verstellung der Primärluftstange zu verwenden.

Der Hebel vom Stellantrieb, welcher die Zugstange von der Sekundärluftverstellung zieht, bedient einen weiteren Hebel, dessen Drehachse sich höhenmäßig ca. in der Mitte zwischen der oberen und der unteren Luftstange befindet.

Dieser Umlenkhebel drückt über eine Schubstange auf die Primärluftstange, wenn der O2 unter den am LC eingestellten Wert fällt.
Der Primärluftstange habe ich einen verstellbaren „Anschlag“ verpasst, diese ist normalerweise dann so auf ca. 10 mm eingestellt.
Wenn dann der O2- Wert am LC unter den eingestellten O2 Wert fällt, wird diese vom Sekundär- Stellantrieb über den Hebel und die Schubstange hineingeschoben. Die Schubstange drückt nur auf die Primärstange, herausgezogen wird die Primärluftstange nur bis zum neuen Anschlag über eine Feder.

Die Primärluftstange wird also erst „richtig“ eingeschoben, wenn der Sek. Stellantrieb die Sekundärluftstange fast ganz herausgezogen hat.

Die Drehzahlsteuerung des Ventilators ist momentan leider nur zweistufig, da bin ich dran, den Rauchgasventilator stufenlos nach der eingestellten Rauchgastemperatur zu regeln.
Die Phasenanschnittsteuerung hierfür habe ich bereits seit ca. 1,25 Jahren im Einsatz; der Original- Ventilator lebt noch und läuft auch „rund“. Über den Thermostat vom LC wird nach erreichen der eingestellten Abgastemperatur (bei mir ca. 195 °C) der Rauchgasventilator auf eine niedrigere Drehzahl per Zusatzrelais, welches den RGV auf den Phasenanschnittbaustein umschaltet. Die „optimale niedrige“ Drehzahl stelle ich momentan noch manuell durch ein Potentiometer auf die Holzsorte ein.
Eine „echte“ Drehzahlregelung kommt noch, das Hin- und Herschalten der Drehzahl zur Konstanthaltung der Abgastemperatur stört den Verbrennungsprozess.

Sollte die Abgastemperatur noch weiter steigen, schaltet der Original RG2 den Original- Primärbelimo bei ca. 220°C.

Mit diesen Maßnahmen schaffe ich es, den eingestellten O2 über die Haupt- Vergasungszeit recht konstant auf den eingestellten Wert zu halten.
Ich habe den LC auf 6,5% Rest- O2 eingestellt. (Lambda- Sonde ist am oberen Revisionsdeckel vom Rauchrohr befestigt, nicht der optimale Platz!)

Je nach Holzart erreiche ich eine Zeit von ca. 2 – 3 Stunden, wo der LC den O2 recht konstant auf 6,5 % (+- 0,4) regelt. Der O2 ist seit dieser Maßnahme nicht mehr unter 4,0 gesunken.
Diese Zeit war vorher viel geringer nur mit der Sekundärluftverstellung durch LC.
Die gesamte Brenndauer beträgt im Durchschnitt mit Erlenholz so ca. 5 Stunden, mit Weichholzbriketts auch länger. Buche o.ä. hab ich nicht.
Mehr ist wohl (zumindest momentan) nicht mehr mit „äußeren“ Maßnahmen ohne tiefergreifende Eingriffe (z.B. Lufttrennung) in den Kessel erreichbar.
Aber für mich fast das wichtigste:

Das Wummern gehört seitdem der Vergangenheit an.

Die Gesamtbrenndauer hat sich verlängert, die Asche sowie der Brennraum sieht jetzt in etwa so aus wie bei den luftgetrennten Kesseln im Forum.
Der Gesamt- Wirkungsgrad ist fühlbar gestiegen, genauere Daten kann ich erst liefern, wenn der WMZ im Sommer eingebaut wird.

Die Schubstangensteuerung habe ich jetzt seit ca. 2 Monaten als „Provisorium“ in Betrieb, bisher störungsfrei (leider momentan nur mit Gummiringen als Rückzugsfeder, irgendwann werde ich das noch mal etwas „schöner“ bauen)
Bin gespannt wie lange die Gummiringe noch halten.

Abschließend würde mich noch interessieren, wie lange bei den luftgetrennten Kesseln aus dem Forum die „Regelphase“ bei ähnlichem Brennstoff wie bei mir dauert, in der der O2 auf den bei euch eingestellten Wert gehalten wird; also in der „Vergasungsphase“.

@stefan741:
deine Lösung scheint vom Prinzip her ähnlich wie meine zu sein, evtl. wäre ein Erfahrungsaustausch für uns beide von gegenseitigem Interesse.

m.f.G. Gust



39 Antworten
Vital112 antwortete vor 13 Jahren

Puh, da hast du dir mit dem HV sowie mit dem Beitrag sehr viel Mühe gegeben.

Da ich gerne mit den Augen gute Ideen „klaue“ würden hier zur Krönung noch einige Bilder fehlen.

Eine Lufttrennung habe ich zwar noch nicht realisiert, jedoch gibt es hier ja gute Beispiele. Daher kann ich dir deine Frage nicht beantworten.

Grüße Wolfgang

Gust antwortete vor 13 Jahren

Hallo Wolfgang,

werds versuchen mit den Bildern:

mfG Gust

Gust antwortete vor 13 Jahren

sch.., zu klein…

mühsam ernährt sich das Eichhörnchen…..

mfG Gust

Gust antwortete vor 13 Jahren

Ach hätt ich fast vergessen:

Wenn jemand passende Federn rumliegen hat, die er gegen Unkosten hergeben würde, bitte PN an Gust. (als „Ersatz“ für die Gummiringe)

mfG Gust

Gust antwortete vor 13 Jahren

Ergebnis Testfeuerung 30GSE am 13.02.2011 mit Schubstangensteuerung:

Eingestellter O2 soll: 6,0%;
Eingestellte Abgastemperatur soll: 205°C
Außentemperatur Testbeginn: 0°C: Testmitte: 1°C; Testende: 0°C ==> +0,5°C
==> 8,0kWh je Stunde bei +0,5°C Außentemperatur für Raumheizung erforderlich.
(ca. 260 m² Wohnfläche, 2 WE, Altbau)

Anheizen: 11:21 Uhr (Kesseltemp. 48°C, unterer Revisionsdeckel etc. wärmegedämmt)
Heizende: (RG1 schaltet ab, aber noch Restglut vorh.): 20:25 Uhr
Brennstoff: 40 kg Weichholzbrikett 10% Restfeuchte: 4,7kWh/kg ==> 188 kWh

Puffer (1300l+500l) wurden von 40°C auf 87°C aufgeheizt (Brauchwasseranteil 500 l mit bereits ca. 65°C wurde berücksichtigt) ==> 83,8 kWh
Raumheizung 8,5h x 8kWh ==> 68,0 kWh
Summe abgegebene Wärmemenge: 151,8 kWh

151,8/188=0,81 ==> 81% Gesamtwirkungsgrad. wzbw

mfG
Gust

Gust antwortete vor 13 Jahren

Weil mich das Ergebnis meines Tests doch sehr erfreut hat, hier noch ein handgekritzeltes Log:

Die ganze Schubstangensteuerung hat ohne LC und Stellantrieb keine 10 Euro (ohne Arbeitszeit) gekostet und funktioniert seit mehr als 3 Monaten störungsfrei.

Nichts hält so lange wie ein Provisorium….

Ich glaube mittlerweile nicht mehr, daß man mit einer „echten“ Lufttrennung noch wesentlich mehr herausholen könnte..

mfG
Gust

Volli antwortete vor 13 Jahren

Hallo Gust,

schön das du hier deine Regelungslösung gezeigt hast.

Da trifft wohl das hier zu:

„Warum kompliziert wenn es einfach auch geht.“

Der eine kann besser mit der Elektronik umgehen der andere besser mit der Mechanik.

Ich denke jeder soll es so machen wie er es für richtig hält. Und da es so scheinbar gut funktioniert hast du wohl alles richtig gemacht.

Gust antwortete vor 13 Jahren

Danke Volli, freut mich, daß dir mein Beitrag gefällt.

Ich habe noch etliche Detailfoto´s von der Schubstangensteuerung, aber die hier alle einzustellen ist mir zu mühsam.
Falls es jemand so oder ähnlich wie ich bauen möchte, bitte PN an Gust. Per Mail ist der Bildversand einfacher.
Die Fehler, die ich beim Bau gemacht habe, muß ja nicht ein anderer evtl. nochmals machen.

und darauf ein …. „Fump“

mfG
Gust

Gust antwortete vor 12 Jahren

Ergebnis Testfeuerung Schubstangensteuerung am 4.12.11:
Kesselwassertemperatur ca. 30°C vor dem Einheizen.
Eingestellte Abgastemperatur: 202°C, eingestellter Restsauerstoff: 6,0%
Eingesetzter Brennstoff:
30 kg Weichholzbriketts aus dem Sonderangebot vom Baumarkt.
Feuchte angegeben mit 10%.
Weichholz- Heizwert theroretisch: 5,2 kWh/kg bei 0 % Feuchte
(Anmerkung: 0,68 kWh sind für 1 kg Wasser zum Verdampfen erforderlich)

90% x 5,2 kWh/kg – 10% x 0,68 kWh/kg
————————————————– = 4,61 kWh/kg
100

30 kg x 4,61 kWh/kg = 138,3 kWh

nach Ausbrand und Restwärmenutzung, abgelesen am Wärmemengenzähler (Elster F90S 2,5m³): 116 kWh Kesselwassertemperatur ca. 40°C nach Ausbrand

116 / 138,3 = 0,839 ==> ca. 84% Wirkungsgrad.

Das Ergebnis wäre wohl besser ausgefallen, hätte ich 40 kg Weichholzbriketts verwendet (passt locker in den 30GSE), aber dafür waren bei der relativ hohen Außentemperatur am Samstag von ca. 7° meine Puffer einfach zu klein.
Mit 30 kg ist der Füllraum vom Kessel nur max. 2/3 „voll“.

Die Schubstangensteuerung wird also so bleiben. Funktioniert seit fast einem Jahr absolut störungsfrei. Erneuert wurden nur die Gummiringe vor der jetzigen Heizperiode. (Habe leider immer noch keine passenden Federn aufgetrieben..)

Denke nicht, dass durch Lufttrennung noch mehr herauszuholen wäre.
Am Kessel selbst wurde nichts geflext, gebohrt oder sonstiges, sieht man vom 3 mm Loch für den Brennkammertemperaturfühler mal ab.
Werde den Test bei niedrigeren Außentemperaturen und 40kg Weichholzbriketts noch mal machen.

Gruß
Gust

Volli antwortete vor 12 Jahren

Hallo Gust,

ist dein Lüfter jetzt nach AGT drehzahlgeregelt?

Gust antwortete vor 12 Jahren

Hallo Volker,
ja, ist jetzt drehzahlgeregelt mit PID-Regler ATC30 und selbstentwickelter Ansteuerelektronik.

siehe auch „Restwärmenutzung automatisiert“
S1 unten.

Gruß
Gust

Volli antwortete vor 12 Jahren

Ah, natürlich, genau das meine ich. Hab wohl schon Alzheimer.

stefan_mg antwortete vor 12 Jahren

jetzt muss ich doch einmal fragen: was wird da zusätzlich zu Primär- und Sekundärluftklappe verstellt? Als Regelgröße dient die AGT?

Gust antwortete vor 12 Jahren
stefan_mg:
jetzt muss ich doch einmal fragen: was wird da zusätzlich zu Primär- und Sekundärluftklappe verstellt? Als Regelgröße dient die AGT?

Beide Klappen (Prim. und sec.) werden über einen Stellantrieb angetrieben, welcher vom Regelausgang des Lambdacheck angesteuert wird. Wenn die Sekundärluftklappe vom Stellantrieb weit genug herausgezogen wurde, wird die Primärluftklappe über die Umlenkung hineingeschoben.

Der Rauchgasventilator vom Atmos wird drehzahlgeregelt nach der Abgastemperatur angesteuert. (über ACT30 und Ansteuerelektronik Drehzahlregelung Rauchgasventi)

Die Schubstangensteuerung wird nur vom LC geregelt, die Abgastemperatur nur vom ATC30.

Gruß
Gust

Feueresel antwortete vor 12 Jahren
Gust:
Ergebnis Testfeuerung Schubstangensteuerung

116 / 138,3 = 0,839 ==> ca. 84% Wirkungsgrad.

Gruß
Gust

…, und wie lange hat Dein Kessel — beim Test, insgesamt gebrannt ?

MfG

Kessel 1: DC-50-GSE Bj. 2006 jetzt 07.01.2024 bis auf Lüfter-Kondensator noch keine original Teile erneuert, sek. Brennraum auf reduzierte Abgasrückführung optimiert (Brennraumspülung - Selbstregelung), ergibt schnellere u. höhere sek. Brennraumtemperatur bei weniger Gesamtverbrauch
Kessel 2: Oelkessel in Reserve nicht angeschlossen, bei 240m² u. 100m² Keller Hobby - nur mit DC-50-GSE u. 10m² Solarfläche inkl. Brauchwasser versorgt.
Regelung: Standard Festeinstellung: Primär Luftschieber ganz auf / Hartholz / Kiefer sek. Luft 1,5 Umd. auf. / Lüfter durchweg bei 50% | Belimo Drossel-klappe schließt bei >160°C | Abgas steigt 200 bis 230°C| KDT >88°C Lüfter aus | primär Kettenzugklappenanschlag schließt Anschlag 0mm bei >60°C Kessel VL| Kesselpumtentaktung in Gluthaltung - ein KDT >89,5 °C |aus < 88,5°C| = Abgas dann 150°C min / bei Lüfter an 180 bis 190°C max|bei R-Glut 100°C Abgas- bei Kessel Dach 85 bis 90°C = KTSch.|K-Kreispumpe Stufe 1|Laddomat-Patrone >72°C öffnet
Puffervolumen: 2x1000 Puffer parallel direkt oben / unten Puffer zu Puffer ergibt sehr gute Temp. Schichtung 92/24°C | mit Solarschlange (für 5x2m² Platten) unten - | 1x800WW ..., manche Menschen benutzen ihre Intelligenz zum vereinfachen ... Wissen ist eine Holschuld !!
Gust antwortete vor 12 Jahren

Hallo Bernhard,

Zeitablauf Testfeuerung, soweit mitgeschrieben:
10:00 Uhr anzünden
11:35 abgelesen: Momentanleistung 22,4 KW, AGT: 202°C Lambda 6%, Brennkammer: 995°C
12:15 abgelesen: Momentanleistung 24,5 KW, AGT: 202°C Lambda 6%, Brennkammer: 1052°C
12:45 abgelesen: Momentanleistung 26,2 KW, AGT: 202°C Lambda 6%, Brennkammer: 980°C
13:35 abgelesen: Momentanleistung 23,2 KW, AGT: 200°C Lambda 8%, Brennkammer: 795°C
14:15 abgelesen: Momentanleistung 19,8 KW, AGT: 185°C, Brennkammer: 612°C,
ab jetzt Minimaldrehzahl RG-Vent
14:40 abgelesen: Momentanleistung 15,3 KW, AGT: 130°C
15:45 abgelesen: Momentanleistung 6,7 KW, AGT: 105°C
16:45 Beginn Restwärmenutzung (nur noch kleine Kohlestücke glühen)

Gruß
Gust

Feueresel antwortete vor 12 Jahren

Hallo Gust,

denke auch, genau auf die Steuerung
und auch Brennkammern kommt es an

bei meinem 50er (zur Zeit) in der Regel
mit ~ 25kg Kiefer bei 18% Wassergehalt
12 Std. bis zum nachlegen auf etwas Restglut
Wirkungsgrad in etwa identisch

und wenn es kälter wird – wird Buche und oder vorzeitiger nachgelegt

Gruß
Bernhard

Kessel 1: DC-50-GSE Bj. 2006 jetzt 07.01.2024 bis auf Lüfter-Kondensator noch keine original Teile erneuert, sek. Brennraum auf reduzierte Abgasrückführung optimiert (Brennraumspülung - Selbstregelung), ergibt schnellere u. höhere sek. Brennraumtemperatur bei weniger Gesamtverbrauch
Kessel 2: Oelkessel in Reserve nicht angeschlossen, bei 240m² u. 100m² Keller Hobby - nur mit DC-50-GSE u. 10m² Solarfläche inkl. Brauchwasser versorgt.
Regelung: Standard Festeinstellung: Primär Luftschieber ganz auf / Hartholz / Kiefer sek. Luft 1,5 Umd. auf. / Lüfter durchweg bei 50% | Belimo Drossel-klappe schließt bei >160°C | Abgas steigt 200 bis 230°C| KDT >88°C Lüfter aus | primär Kettenzugklappenanschlag schließt Anschlag 0mm bei >60°C Kessel VL| Kesselpumtentaktung in Gluthaltung - ein KDT >89,5 °C |aus < 88,5°C| = Abgas dann 150°C min / bei Lüfter an 180 bis 190°C max|bei R-Glut 100°C Abgas- bei Kessel Dach 85 bis 90°C = KTSch.|K-Kreispumpe Stufe 1|Laddomat-Patrone >72°C öffnet
Puffervolumen: 2x1000 Puffer parallel direkt oben / unten Puffer zu Puffer ergibt sehr gute Temp. Schichtung 92/24°C | mit Solarschlange (für 5x2m² Platten) unten - | 1x800WW ..., manche Menschen benutzen ihre Intelligenz zum vereinfachen ... Wissen ist eine Holschuld !!
Vollmar antwortete vor 12 Jahren
Gust:

90% x 5,2 kWh/kg – 10% x 0,68 kWh/kg
————————————————– = 4,61 kWh/kg
100

30 kg x 4,61 kWh/kg = 138,3 kWh

nach Ausbrand und Restwärmenutzung, abgelesen am Wärmemengenzähler (Elster F90S 2,5m³): 116 kWh Kesselwassertemperatur ca. 40°C nach Ausbrand

116 / 138,3 = 0,839 ==> ca. 84% Wirkungsgrad.

Das Ergebnis wäre wohl besser ausgefallen, hätte ich 40 kg Weichholzbriketts verwendet (passt locker in den 30GSE), …
[/QUOTE

Das wundert mich ein wenig. Wieso sollte der Wirkungsgrad steigen, wenn man mehr Brennstoff einsetzt? Ich meine der Wirkungsgrad ist doch das Verhältnis von abgegebener zu eingesetzter Energie. Energie generell ist Arbeit pro Zeiteinheit. Da kürzt sich die Zeit doch raus, so dass am Ende das Verhältnis der Leistungen übrig bleibt. Oder hab ich da einen Denkfehler?

Gust:
Der Rauchgasventilator vom Atmos wird drehzahlgeregelt nach der Abgastemperatur angesteuert. (über ACT30 und Ansteuerelektronik Drehzahlregelung Rauchgasventi)

Genauso ist es in der FS46x auch. Nur dass zusätzlich auuf die Kesseltemperatur aufgepaßt und der Lüfter weiter runtergefahren wird, wenn sich die Kesselsolltemperatur dem Sollwert nähert. Dadurch wird das Abschalten vermieden.
In dem Log in dem anderen Tröt sieht man übrigens ganz gut, dass der Primärlüfter abgasgesteuert unter eine Mindestleistung von 60% nicht fällt. Das ist zwar ein hoher Wert, aber das ist der Anlage geschuldet und dem Umstand, dass die Steuerung in keinster Weise vernünftig eingestellt war. Es gibt da noch einen Wert, den Lüfter generell zu begrenzen. Damit erhöht sich dann für die Abgastemperaturregelung wiederum die Regeldynamik.

Das aber nur mal so am Rande.

Gust antwortete vor 12 Jahren
Vollmar:

Das wundert mich ein wenig. Wieso sollte der Wirkungsgrad steigen, wenn man mehr Brennstoff einsetzt? Ich meine der Wirkungsgrad ist doch das Verhältnis von abgegebener zu eingesetzter Energie. Energie generell ist Arbeit pro Zeiteinheit. Da kürzt sich die Zeit doch raus, so dass am Ende das Verhältnis der Leistungen übrig bleibt. Oder hab ich da einen Denkfehler?

Hallo Thomas,
nein, sicher kein Denkfehler. Theoretisch völlig richtig.
Das ist ein persönlicher Erfahrungswert mit meinem Kessel.

Vermutlich liegt das am „Aufheizverlust“ und der längeren „Volllastzeit“, wo der Kessel optimal geregelt wird.

Gruß
Gust

Vollmar antwortete vor 12 Jahren
Gust:
Vermutlich liegt das am „Aufheizverlust“ und der längeren „Volllastzeit“, wo der Kessel optimal geregelt wird.

Naja, da hätte ich eigentlich auch selber drauf kommen können. Man wird halt nicht jünger.

Volli antwortete vor 12 Jahren

Hallo,

stimmt was Gust sagt.

Da ich genug Puffer habe heize ich immer min. 2 volle Ladungen. Die 2. und 3. sind vom Ertrag immer besser als die 1.. Mit Vorwärmung ist der Unterschied natürlich geringen als ohne.

Gust antwortete vor 12 Jahren

Testfeuerung vom 11.12.2011.
Startbedingungen:
Temperatur Vorlauf Kessel = 28°C
Temperatur Brennkammer = 22 °C
Außentemperatur= +3°C
Eingestellte Abgas- Solltemperatur: 192°C
Eingestellter O2 Wert: 6%
Ausbrandthermostat 1: schaltet bei < 182°C auf Ventilator- Minimaldrehzahl
Ausbrandthermostat 2: schaltet bei < 110°C auf „Naturzug“ (Venitlator abgeschaltet)
Vorlauftemperatur Kessel nach Ausbrand und Restwärmenutzung: =41°C

Eingesetzt:
13,5 kg (Fichte 15%) 4,32 kWh/kg = 58,32 kWh.
20,0 kg (Weichholzbriketts 10%) 4,61 kWh/kg = 92,20 kWh
—————-
=150,52 kWh
Ertrag gemessen mit Elster F90S 2,5m³/h: 129 kWh

129/150,52 = 0,857 ==> 85,7 % Wirkungsgrad.

Anmerkung:
Mind. 40 kg reine Holzbriketts wären für eine „Vollfüllung“ des Kessels erforderlich gewesen. Die damit erzeugbare Wärme hätte bei den momentanen Außentemperaturen nicht in meine Puffer gepasst.
Um den Füllraum des Holzvergasers einigermaßen auszufüllen, habe ich daher 13,5 kg Fichtenholz mit 15% Restfeuchte und 20 kg Weichholzbriketts verwendet (Feuchte gemessen mit Testo 606-2)

Die Abgastemperatur wurde hierbei, bis auf ein anfängliches Einschwingen, „zehntelgradgenau“ geregelt. Der PID-Regler ACT30 und meine Ansteuerelektronik für den Atmos- Rauchgasventilator funktionieren einwandfrei.
In der (geregelten) Vergasungszeit, wo die AGT und das O2 konstant gehalten werden können, werden ca. 2/3 der Gesamtwärmemenge erzeugt. Ca. 1/3 der Gesamtwärmemenge werden in der Ausbrandphase erzeugt.
Die Brennkammertemperatur betrug in der Vergasungszeit über 1000°C.

Die bei mir ausprobierte „Naturzugphase“ mit Abschalten des Ventilators bei 110°C brachte zwar eine erhebliche Reduzierung der Abgastemperatur (und auch eine geringfügige Reduzierung des Rest- O2), jedoch war dann auch die vom Kessel abgegebene Leistung relativ gering und der Rauchgasthermostat 1 vom Atmos schaltete Pumpe und Ventilator schon auf „Restwärmenutzung“, als die Holzbriketts noch recht gut glühten.

Die Restwärme der Briketts in der Rest- Ausglühphase wurde zwar über die Restwärmenutzung auch abgeführt, aber der automatisierte Naturzugmodus würde wohl noch weitere regelungstechnische Maßnahmen, (z.B. kurzes Anlaufen des Ventilators zum „Aufrühren“) erfordern.
Dies hatte ich so schon mal im Einsatz, hatte es damals aber auch wieder verworfen. Woody hat das ebenfalls schon mal so ähnlich gemacht und ich glaube, er hat es jetzt auch anders gelöst.
Wahrscheinlich werde ich bei meiner Schaltung: „Abgasthermostat schaltet bei 10K unter eingestellter Temperatur den Ventilator auf Minimaldrehzahl“ bleiben.
In der Ausbrandphase sehe ich noch ein wenig Potential für Verbesserungen.

Ein „schaltbarer“ Lambda- Ausgang (also ein Relaisausgang, der bei einem voreinstellbarem Restsauerstoffwert schaltet), wäre eine Hilfe, hat leider mein LambdaCheck nicht.
Meines Wissens kann man den LC in dieser Ausführung bestellen.
Muss wohl mal nachfragen, ob dies auch nachträglich möglich wäre. (LC mit Schaltausgang Rest-O2 und trotzdem Anzeige des Abgasverlustes mit Fühler, ohne Temperaturschaltausgang)

Gruß
Gust

Gust antwortete vor 12 Jahren

Testfeuerung vom 15.01.2012 mit neuer Ausbrandsteuerung nach der Brennkammertemperatur über Regler TR-50 (1 Sensoreingang, 3 Ausgänge; ca. 50,–€ bei Pohltechnik.com):

Startbedingungen:
Temperatur Vorlauf Kessel = 34°C
Temperatur Brennkammer = 24°C
Außentemperatur= -1°C
Eingestellte Abgas- Solltemperatur: 188°C
Eingestellter O2 Wert: 4,5%

Der originale Primärbelimo wird jetzt bei Unterschreitung einer Brennkammertemperatur von 780°C und geschlossener Sekundärluftklappe zugefahren. Der „Abgriff“ erfolgt durch Spannungsmessung am LC- Regelausgang.
Die Spannungserkennung vom Regelausgang des LC wird über eine selbstgebaute einfache 2-Transistor- „Schmitt-Trigger“- Schaltung verwirklicht.
Bei Regelspannung unter ca. 1,1V zieht ein Relais an und gibt zusammen mit dem in Serie geschalteten Brennkammer- Temperaturschalter bei einer Brennkammertemperatur von kleiner 780°C das Signal für das Schließen der Primärbelimoklappe.

Bei einer Abgastempemperatur von kleiner 172°C wird auf Ventilator- Minimaldrehzahl geschaltet.
Durch das Schließen der Primärbelimoklappe wird der Luftdurchsatz bei Minimaldrehzahl nochmals verringert; da die Drehzahl vom Ventilator nicht beliebig verkleinert werden kann. (Minimaldrehzahl hier auf ca. 40% eingestellt.)

Bei Unterschreitung der Brennkammertemperatur von 275°C wird der Ventilator ganz abgeschaltet. („Naturzugphase“)

Wenn die am RG1 eingestellt Temperatur (ca. Stellung „11:30 Uhr“) unterschritten wird, wird die Laddomatpumpe abgeschaltet und die Restwärmenutzungspumpe eingeschaltet. (Diese wird über einen Temperaturdifferenzschalter, welcher die Vorlauftemperatur vom HV mit der Vorlauftemperatur vom Heizkreis vergleicht; siehe meinen Beitrag „Restwärmenutzung automatisiert“).

Vorlauftemperatur Kessel nach Ausbrand und Restwärmenutzung: =42°C

Eingesetzt:
40,0 kg (Weichholzbriketts 10%) 4,61 kWh/kg = 184,4 kWh
Ertrag gemessen mit Elster F90S 2,5m³/h: 160 kWh
160/184,4 = 0,868 ==> 86,8 % Wirkungsgrad.

Gruß
Gust

Gust antwortete vor 12 Jahren

Test DC 30 GSE mit Schubstangensteuerung und „Gust-Tronik“

Wirkungsgradermittlung vom 11.11.2012:
Durchgeführte Veränderungen seit dem letzten Test:
-verbesserte Abdichtung des Ventiltellers der Sekundärlufteinstellung (habe die Ausführung mit „Nase“ am Sekundärluftteller…)
-verbesserte Abdichtung Brennkammer, Verschließen des „ominösen“ Spaltes.
-Abgas-Temperaturfühler genau im Kernstrom plaziert (Danke Woody für den Hinweis)
-geänderte Einstellungen (O2, AGT, Ausbrand)
-Metallfedern statt Gummibänder für den Rückzug der Schubstangen.
-Wärmedämmung Kessel verbessert. (2x Rev. Deckel, offene wasserführende Teile, Boden)

Beim Test eingesetzter Brennstoff:
30 kg Weichholzbriketts ca. 10% Restfeuchte: ==> 4,61 kWh/kg

Heizraumtemperatur (vor dem Anheizen): 12°C
Kesseltemperatur (vor dem Anheizen): 32°C
Brennkammertemperatur (vor dem Anheizen): 38°C
Abgastemperatur (vor dem Anheizen): 22°C
Eingestellter O2- Sollwert: 4,5%
Außentemperatur: +7°C
Eingestellter Wert für schließen Belimo: wenn Brennkammertemperatur (BK) < 750°C
Eingestellter Wert für Abgastemperatur: 195°C
Eingestellter Wert für Minimaldrehzahl nach Ausbrand: (AGT) < 178°C
Eingestellter Wert für Einschalten Restwärmenutzung: (RGT1 auf ca. 12:00 Uhr)

Die Restwärmenutzung war beim Test bereits aktiv, als noch etliche Restkohlestücke glühten, daher auch die relativ hohe an den Heizkreis abgegebene Restwärmemenge von ca. 11 kWh nach dem Ausbrand.

Die CO- Messung erfolgte während der Hauptabbrandphase kontinuierlich. Leider bemerkte ich erst bei einer Kesseltemperatur von ca. 80°C, dass meine „Klemme“ von der Anheizklappe nicht „eingesteckt“ war.
Als ich die AHK „arretierte“ ging sofort der CO- Wert von 140 ppm auf 32 ppm (und fallend bis 15 ppm) zurück. (direkt abgelesener Wert vom Greisinger GCO100).

Die AHK sollte also gut und fest verschlossen sein und mit einer Klemme oder Feder etc. zusätzlich gesichert werden. Darüber gibt es ja im Forum einige Beiträge, daher gehe ich hier nicht weiter darauf ein.

Die abgegebene Wärmemenge betrug über den ganzen Testverlauf 124 kWh (abgelesen am Wärmemengenzähler Elster (Qn=2,5m³/h), ca. 1 Jahr alt, geeicht)

Wirkungsgradermittlung:

124 kWh / (4,61 kWh/kg * 30 kg) = 124 / 138,3 = 0,897 = 89,7% Gesamtwirkungsgrad (ohne Luft- Abgas- Wärmetauscher).

Der Wirkungsgrad wurde von „kalt“ (ca. 32°C war die Kesselwassertemperatur bei Beginn des Tests, eine „extra“ Vorwärmung wurde nicht durchgeführt) bis „kalt“ nach Restwärmenutzung (Endtemperatur Kessel 35°C) ermittelt.

Im beigefügten Diagramm sind einige Abkürzungen eingetragen; diese bedeuten:

BK: Brennkammertemperatur
Rev: Temperatur am hinteren Revisionsdeckel
Qmom: momentane Leistung (abgelesen am WMZ)
n AGT n. LWT: Abgas- Verlust abgelesen am LambdaCheck. Der Temperatur- Fühler vom LC sitzt bei mir ca. in der Mitte des Luft- Abgaswärmetauschers und beinhaltet teilweise den LWT. (d.h. die Temperatur ist hier um ca. 30 – 40° niedriger als die Abgastemperatur, da ja Leistung an den LWT abgegeben wird.
O2: Restsauerstoff, abgelesen am LambdaCheck.
CO: Kohlenmonoxid in ppm, direkt abgelesener Wert vom GCO100)
Tk: Kesselwassertemperatur
Q: abgelesene Wärmemenge am WMZ
T: Zeit (oben Minuten, unten Stunden)

Die gesamte Brenndauer (bis so gut wie nichts mehr glühte) betrug ca. 8 Std.

Gruß
Gust

Gust antwortete vor 12 Jahren

Anmerkungen Vorteile Schubstangensteuerung:

Bei extrem trockenen und kleinstückigem Holz spielt die Schubstangensteuerung ihre Vorteile gegenüber anderen Verfahren, wie Lufttrennung, aus.

Wenn ein Gasüberschuss entsteht, macht die Schubstangensteuerung die Primärluft fast ganz „zu“, (und die Sekundärluft ganz auf) der Rest- O2 regelt sich dabei über die Primärluftstange auf den voreingestellten Wert ein.

Dadurch, dass die Primärluft sowohl nach der Abgastemperatur (über das drehzahlgeregelte Saugzuggebläse) als auch über den Umlenkhebel auf der Primärluftstange nach dem Restsauerstoff gesteuert wird, wird ein Brenngasüberschuss wirkungsvoll vermieden und der eingestellte O2 – Wert trotz bereits voll geöffneter Sekundärluftstange gehalten.

Damit kann praktisch jeder unerwünschte Zustand, wie er häufig z.B. bei starkem Wind, und sich ändernder Zugverhältnisse sowie extrem trockenes kleinstückiges Holz (Sägespäne etc.) sicher ausgeregelt werden.
Ein Zugbegrenzer ist nicht erforderlich und auch nicht eingebaut.

Bei einer Lufttrennung wäre dies nur über den „Umweg“ drehzahlgeregeltes Saugzuggebläse und gleichzeitiges O2- geregeltes Schließen der Primärluftklappe möglich. Der Primärluft- Stellantrieb müsste hierbei bei fast voll geöffneter Sekundärluft sozusagen auf den LC geschaltet werden, (so ca. bei 6-7 V am Ausgang vom LC) damit dieser dann über die Primärluft den Rest- O2 ausregelt.

Ursprünglich war die Schubstangensteuerung mal als Behelfslösung bis zum Ablauf der Garantie gedacht, da diese keinen echten Eingriff am Kessel notwendig macht. Alle Sicherheitsfunktionen bleiben original erhalten.
Wollte ursprünglich eine Lufttrennung nach Ablauf der Garantie einbauen.
Dies werde ich allerdings nicht mehr machen, dazu läuft das ganze viel zu gut und vor allem störungsfrei.

Never touch a running System…

Mein Ziel war, aus dem 30GSE einen Kessel zu machen, der wirkungsgradmäßig mit allen hochpreisigen Kesseln mithalten kann.

Gruß
Gust

fjko antwortete vor 12 Jahren

hallo Gust

freut mich das deine Anlage so gut läuft

Leider hab ich keinen Wärmemengenzähler eingebaut, aber 11 Kw Restweärmenutzung ist ein schöner wert
Hast du deine Kesselpumpe auch Drehzahlgesteuert?

Gruß
fjko

Gust antwortete vor 12 Jahren
fjko:
hallo Gust

freut mich das deine Anlage so gut läuft

Leider hab ich keinen Wärmemengenzähler eingebaut, aber 11 Kw Restweärmenutzung ist ein schöner wert
Hast du deine Kesselpumpe auch Drehzahlgesteuert?

Gruß
fjko

Hallo fjko,
vielen Dank.

normalerweise sind es bei der RWN mit „normalem Fichtenholz“ ca. 8 – 9 kW, aber die Holzbriketts glühen so lange, daß der Rauchgasthermostat 1 bereits auf RWN umschaltet, obwohl noch etwas Brennstoff verfügbar ist. Dieser Restbrennstoff gibt dann die Wärme bei der RWN ab.

Eine drehzahlgesteuerte Kesselpumpe habe ich nicht, habe den Laddomat 21 („alte“ Ausführung).
Ja das wäre wohl noch eine Verbesserungsmöglichkeit, würde man doch die Zeit, wo der Kessel in der Ausbrandphase ist, durch Reduzierung der Drehzahl die Kesseltemperatur ein wenig anheben können um bis zum Schluss (also auch bei kleiner Kesselleistung) relativ hohe Vorlauftemperaturen in den Puffer zu „packen“.
Leider ist auch der relativ hohe Strombedarf der eingebauten Wilo-Normalpumpe im Laddomat auf Stufe 3 nicht schön.
Einen drehzahlgeregelten Pumpenkopf gibt es meines Wissens nicht für den „alten“ Laddomat.

Aber danke für den Denkanstoß, was mich gerade über den Bau eines extra Drehzahlregelmodules für die Laddomatpumpe nachdenken lässt.
War mir bisher zu aufwendig.

Mit einer UVR 1611 wäre das wohl relativ einfach machbar.

Gruß
Gust

fjko antwortete vor 12 Jahren

hallo Gust

ab welcher Rauchgastemperatur geht bei dir Rauchgastthermostat 1 in RWN ( Sprich schaltet die Kesselpumpe aus)?

Ich habe die Logic-Therm, da ist Standartmäßig die RWN und die Drehzahlregelung der Kesselpumpe dabei
Da kann ich selbst die Zeit einstellen wann Abbrand oder wann Ausbrand zu Ende sind. Nach Ende des Ausbrandes geht es dann in RWN.

Ich Heize nur mit Holzbrikett, und lasse immer alles Abbrennen ( keine Restglut), das bei RWN nur noch die Kesseltemperatur in den HK geht. Das ist je nach Ausentemperatur bis zu 2 Stunden.

Gruß
fjko

Gust antwortete vor 12 Jahren

hallo fjko,

Für den Ausbrand verwende ich das originale Rauchgasthermostat 1. Dieser schaltet bei einer Abgastemperatur von ca. 75°C (ca. „12:00Uhr“) Ventilator und Pumpe aus und per originalem Umschaltkontakt auf „Restwärmenutzung“. Bei dem hauptsächlich von mir verwendeten Fichtenholz stimmt das soweit.
Auch ich versuche, so gut wie keine „Grillkohle“ zu produzieren.

Ist nicht ganz optimal, weil der originale RGT1 halt nicht besonders genau ist. Letztendlich ist es der RWN aber egal, ob die Energie von noch glühenden Kohlestücken oder nur mehr vom noch warmen Kessel kommt.
Spätestens nach einer Stunde RWN ist auch das letzte Stück Restkohle verglüht, deren Energie über die RWN an die Heizkreise geliefert wurde.

Meistens heize ich den Kessel abends an und mit der bei Nachtabsenkung erforderlichen relativ niedrigen Vorlauftemperatur der Heizkreise kann ich den Kessel nach Ausbrand auf unter 35°C abkühlen. Das können dann je nach Wärmebedarf auch mal 3-4 Stunden sein, in der die Heizkreise komplett über die Restwärme aus dem Holz-Kessel versorgt werden.

Wie ist eigentlich die Drehzahlregelung der Kesselpumpe bei der Logitherm gelöst? Versucht die Steuerung einen festen „Pufferlade- Sollwert (Vorlauf vom Kessel konstant hoch?) zu erreichen oder macht die das „dynamisch“?

Gruß
Gust

fjko antwortete vor 12 Jahren
Gust:

Wie ist eigentlich die Drehzahlregelung der Kesselpumpe bei der Logitherm gelöst? Versucht die Steuerung einen festen „Pufferlade- Sollwert (Vorlauf vom Kessel konstant hoch?) zu erreichen oder macht die das „dynamisch“?

hallo Gust

bei der Logic-Therm Regelt sich die Kesselpumpe nach der Kesseltemperatur ( Sprich Pufferladetemperatur).
Da ist auf den Modul ein kleines Rad an dem ich die Kessel bzw. Pufferladetemperatur einstellen kann, nachdem die Drehzahl geregelt wird.

das sieht dann so aus

Kesseltemperatur

Kesselpumpe

Gebläse

Sollten dich die Bilder in deinen Thred stören so lösch ich die wieder raus!

Gruß
fjko

Gust antwortete vor 12 Jahren
fjko:

Sollten dich die Bilder in deinen Thred stören so lösch ich die wieder raus!

Hallo fjko,

nein, bitte nicht löschen, schließlich habe ich ja auch danach gefragt.
Vielen Dank für die Bilder. Sehr informativ.

Bisher kannte ich keine Steuerung, die das mit der RWN so einfach integriert hat. Hat schon was…
Wenn die LogicTherm jetzt noch „Lambda“ könnte…

Ich versuche, die besten Funktionen aus allen am Markt verfügbaren Steuerungen mit den mir zur Verfügung stehenden Mitteln mehr oder weniger bei mir umzusetzen.
Wobei ich zugeben muß, daß ich für das investierte Geld wahrscheinlich schon 2 fertige Holzkesselsteuerungen bekommen hätte…
Aber wenn man mal vom „Verbesserungsvirus“ befallen ist, beschränken einen die fertigen käuflichen Lösungen.
Den Schaltplan und den Quellcode bekommt man schließlich aus verständlichen Gründen bei keiner fertigen Holzkesselsteuerung mitgeliefert.

Gruß
Gust

fjko antwortete vor 12 Jahren

hallo Gust

Lamda war mir nicht so wichtig wie „Frauenfreundlich“
Für mich stand in erster Linie das ich da keine Thermostate irgendwo hin drehen muß und nach 25 Minuten wieder zum Kessel und alles zurückstellen
Na ja Frauenfreundlich halt ( )
Ich geh zum Kessel, drück Anheizen, mach Brikett rein, mit Lötlampe 1 Minute Feuer drauf, Tür zu und fertig.
Da kann Frau auf nichts Vergessen , und wo Frau nichts Vergisst kann auch nichts Kaputt gehen

Aber ich lese gerne so Berichte wie von dir was Ihr alles so Realisiert mit euren Atmos.
Weiter so

Gruß
fjko

Olaf62 antwortete vor 12 Jahren

Hallo Gust,

den Quellcode werde ich natürlich nicht rausgeben. Aber zur Funktion der Module kann ich schon sehr genaue Infos geben. Alle Regelungs-Funktionen und Sollwertberechnungen sind mathematisch exakt definiert und einwandfrei nachvollziehbar. Unabhängig davon, ob jemand die Regelung kauft, oder gerne selber programmieren möchte, gebe ich gerne Tips. So ein Hexenwerk ist das ja nicht. Die eigentliche Funktionalität der Module ist nicht das komplexe. Dazu gebe ich gerne Auskunft und stehe Verbesserungsvorschlägen auch offen gegenüber. Die Funktion der Module ist kein Geheimnis und ist in den Bedienungsanleitungen (in Summe 140 Seiten für alle Module) sehr genau dokumentiert. Restwärmeausnutzung kostet ein Relais und drei Klemmen. Das kostet in der Herstellung der Module nicht viel, bringt aber viel. Meine Testanlage hat Lambda (die gleiche Sonde wie beim Lambdacheck). Aber meine Messungen haben ergeben, dass der finanzielle Aufwand im Verhältnis zum Nutzen zu groß ist. Eine Lambdasonde werde ich wohl dann integrieren, wenn die nächste Generation mit Rauchgasrezirkulation kommt. Aber dafür muss ich erst einen eigenen Kessel konstruieren. Meist ist der Rest-O2 zu hoch, nicht zu niedrig. Diesem Umstand will ich durch die Rezirkulation beheben. Eventuell bekommt man die Rezirkulation (zweites Gebläse) aber auch ohne Lambda in den Griff. Mal sehen.

Auch Vollmar hat festgestellt, dass die Lambdaregelung nicht der Bringer ist.

Im Frühjahr war ich bei einem großen Atmos-Händler zur Schulung. Der hatte einen Testkessel auf einem Anhänger installiert. An diesem Kessel (GSE) haben wir dann mal mit den Schubstangen im Betrieb herumgespielt. Es war kein nennenswerter Effekt der Sekundärluftverstellung zu erkennen. Solange das Glutbett gut ausgeprägt war und die Abgastemperatur in einem vernünftigen Bereich lag, war die Welt in Ordnung. Die Verstellung der Sekundärluft hatte keinen erkennbaren Einfluss auf CO. Aber sobald die Abgastemperatur zusammenbrach (schlecher Zug wegen fehlendem Schornstein) oder das Glutbett schlecht war (zu wenig Brennstoff) ging CO rapide hoch. Die Ausbildung des Glutbetts hängt auch stark davon ab, welche Größe die Holzscheite haben. Hier reden viele über Rest-O2. Aber Entscheidend ist CO. Und das messen hier nur sehr wenige.

Was mich persönlich viel mehr interessiert, sind die Optimierungsmaßnahmen, die mit geringem Aufwand viel bringen. Die Veränderung des Kugelraums durch Einlegen einer Schamotte-Platt zur Umlenkung der Flamme nach hinten ist eine spannende Sache. Auch der Einfluss der Wirbulatoren im Rauchgaswärmetausche ist ein interessantes Thema. Die originalen Wirbulatoren sind ja nur sehr schwach gewendelt. Wenn die Getreideschnecken wirklich so viel bringen, wie hier oft behauptet, sollte doch ein eng gewendeltes Flacheisen einen ähnlichen Effekt erzielen (zu niedrigeren Kosten).

Solche Sachen interessieren mich sehr. Die Ergebnisse solcher Maßnahmen müssen aber erklärbar und reproduzierbar sein. Wenn hier welche den Kessel mit 100°C Abgastemperatur betreiben, ohne dass der CO jenseits von Gut und Böse ist, ist das doch eine tolle Sache. So weit ich weiß, hat der betreffende Kessel keine Lambdaregelung (habe leider gerade den Namen des sehr aktiven Users nicht im Kopf). Natürlich darf bei einer solchen Betriebsweise der Schornstein nicht gefährdet werden.

„Die Genialität einer Konstruktion besteht in ihrer Einfachheit – Kompliziert bauen kann jeder“ (Sergei Pawlowitsch Koroljow).

Grüße

Olaf

Gust antwortete vor 12 Jahren
Olaf62:
Hallo Gust,

den Quellcode werde ich natürlich nicht rausgeben. Aber zur Funktion der Module kann ich schon sehr genaue Infos geben. Alle Regelungs-Funktionen und Sollwertberechnungen sind mathematisch exakt definiert und einwandfrei nachvollziehbar. Unabhängig davon, ob jemand die Regelung kauft, oder gerne selber programmieren möchte, gebe ich gerne Tips. So ein Hexenwerk ist das ja nicht. Die eigentliche Funktionalität der Module ist nicht das komplexe. Dazu gebe ich gerne Auskunft und stehe Verbesserungsvorschlägen auch offen gegenüber. Die Funktion der Module ist kein Geheimnis und ist in den Bedienungsanleitungen (in Summe 140 Seiten für alle Module) sehr genau dokumentiert. Restwärmeausnutzung kostet ein Relais und drei Klemmen. Das kostet in der Herstellung der Module nicht viel, bringt aber viel. Meine Testanlage hat Lambda (die gleiche Sonde wie beim Lambdacheck). Aber meine Messungen haben ergeben, dass der finanzielle Aufwand im Verhältnis zum Nutzen zu groß ist. Eine Lambdasonde werde ich wohl dann integrieren, wenn die nächste Generation mit Rauchgasrezirkulation kommt. Aber dafür muss ich erst einen eigenen Kessel konstruieren. Meist ist der Rest-O2 zu hoch, nicht zu niedrig. Diesem Umstand will ich durch die Rezirkulation beheben. Eventuell bekommt man die Rezirkulation (zweites Gebläse) aber auch ohne Lambda in den Griff. Mal sehen.

Hallo Olaf,
Das halte ich für eine interessante Idee, bin gespannt auf Ergebnisse mit der Rauchgasrezirkulation.
Natürlich nur rein interessehalber, einen Umbau eines vorhandenen Kessels stelle ich mir schwierig bis unmöglich vor…
Der Rest O2 wird bei mir erst gegen Ende der Hauptabbrandphase zu hoch. (bei 30 kg Holzbriketts bei mir ca. 3 Std. nach einheizen; siehe mein Diagramm:

Als ich zu diesem Zeitpunkt mal in den Füllraum schaute, war da nur mehr glühender Brennstoff vorhanden.
Hätte ich mehr Brennstoff als 30 kg HBK verwendet, wäre diese Phase ca. 1 Stunde länger gewesen.
Aber dann hätte ich die Wärmemenge bei den momentan relativ hohen Außentemperaturen nicht mehr im Puffer und im Haus untergebracht.

Olaf62:

Auch Vollmar hat festgestellt, dass die Lambdaregelung nicht der Bringer ist.

Tja, und ich habe festgestellt, dass erst durch die Lambdaregelung ein problemloser und wirkungsgradoptimierter Betrieb möglich ist, vor allem bei wechselnden Brennstoffen und Feuchte.

Olaf62:

Im Frühjahr war ich bei einem großen Atmos-Händler zur Schulung. Der hatte einen Testkessel auf einem Anhänger installiert. An diesem Kessel (GSE) haben wir dann mal mit den Schubstangen im Betrieb herumgespielt. Es war kein nennenswerter Effekt der Sekundärluftverstellung zu erkennen. Solange das Glutbett gut ausgeprägt war und die Abgastemperatur in einem vernünftigen Bereich lag, war die Welt in Ordnung. Die Verstellung der Sekundärluft hatte keinen erkennbaren Einfluss auf CO. Aber sobald die Abgastemperatur zusammenbrach (schlecher Zug wegen fehlendem Schornstein) oder das Glutbett schlecht war (zu wenig Brennstoff) ging CO rapide hoch. Die Ausbildung des Glutbetts hängt auch stark davon ab, welche Größe die Holzscheite haben. Hier reden viele über Rest-O2. Aber Entscheidend ist CO. Und das messen hier nur sehr wenige.

Wie man in meinem Diagramm sieht, gehöre ich zu den CO- Messern. Mit ca. 15- 20 ppm (siehe Beschrieb und Diagramm) kann man nicht meckern, das war allerdings schon ein Stück Arbeit, diese Werte zu erreichen.
Wie man aus dem Diagramm weiterhin entnehmen kann, habe ich auch die am WMZ abgelesene Momentanleistung und die Wärmemenge eingetragen. An Hand dessen kann man die Leistungsentwicklung des Kessels bei bestimmten Verbrennungsphasen genau erkennen.

Es stimmt, dass bei einem serienmäßigen Atmos die Verstellung der Sekundärluft recht wenig bringt. Das liegt vor allem daran, dass die serienmäßige Klappe alles andere als dicht schließt.
Hier sind, wie von mir weiter vorne schon beschrieben, Maßnahmen erforderlich.

Was viel wichtiger ist, ist die richtige Verteilung von Primär- und Sekundär- Luft und das ist nur unter zu Hilfenahme der Primärluftschubstange (und Lambda) möglich.
Da ich dazu ja schon einiges vorher geschrieben habe, gehe ich hierauf nicht mehr ein.
Das ganze funktioniert natürlich nur, wenn die Abgastemperatur möglichst genau durch Drehzahlregelung des Abgasventilators gehalten wird.
Irgendwo in den Foren geistert ein Wert von 3% als mögliche Ersparnis für eine Lambdasteuerung.
Ich persönlich würde hier eher einen Wert von 6% ansetzen.
Aber was für mich fast noch wichtiger ist, ist die saubere Verbrennung bei allen möglichen Holzbrennstoffen. Und das geht nur mit Lambda.

Olaf62:

Was mich persönlich viel mehr interessiert, sind die Optimierungsmaßnahmen, die mit geringem Aufwand viel bringen.

Mich auch, meine Schubstangensteuerung hat an Material ca. 10 Euro gekostet. Und hat den Vorteil, daß keinerlei innere Eingriffe am Kessel (Flexen etc.) notwendig sind.

Olaf62:

Die Veränderung des Kugelraums durch Einlegen einer Schamotte-Platt zur Umlenkung der Flamme nach hinten ist eine spannende Sache. Auch der Einfluss der Wirbulatoren im Rauchgaswärmetausche ist ein interessantes Thema. Die originalen Wirbulatoren sind ja nur sehr schwach gewendelt. Wenn die Getreideschnecken wirklich so viel bringen, wie hier oft behauptet, sollte doch ein eng gewendeltes Flacheisen einen ähnlichen Effekt erzielen (zu niedrigeren Kosten).
Solche Sachen interessieren mich sehr. Die Ergebnisse solcher Maßnahmen müssen aber erklärbar und reproduzierbar sein. Wenn hier welche den Kessel mit 100°C Abgastemperatur betreiben, ohne dass der CO jenseits von Gut und Böse ist, ist das doch eine tolle Sache. So weit ich weiß, hat der betreffende Kessel keine Lambdaregelung (habe leider gerade den Namen des sehr aktiven Users nicht im Kopf). Natürlich darf bei einer solchen Betriebsweise der Schornstein nicht gefährdet werden.

Zur Info: Der Name dieses Users ist HarlBe. Er hat eine Flammtronik, also Lamdageregelt.
Wirklich interessant, habe mir die Schamotteplatten schon mal besorgt.
Ob ich es allerdings wirklich machen werde, weiß ich noch nicht, bei einem gemessenen Gesamtwirkungsgrad von knapp 90% (ohne Abgas- Luft- Wärmetauscher) bin ich am überlegen, ob ich überhaupt noch was ändern soll.

Gruß
Gust

Feueresel antwortete vor 12 Jahren

…, also mein Esel läuft mitlehrweilen auch ganz einfach u. selbstständig,
Startkopf drücken, unten eine Lage Holz, eine Kehrschaufel Hackschnitzeln drauf, mittels Blatt Papier anfeuern und Kessel voll auflegen, danach obere Brennraumtür 5 bis 10 Min. an Anschlag anlehnen,
Abgas steigt dabei auf 150 bis 170°C, jetzt obere Brennraumtür ganz schließen,
Abgas I schaltet das Wiederanlaufschutzrelais um und übernimmt bis die Abgastemperatur soweit gefallen ist, um den Lüfter abzuschalten, dass ist alles.
Der Esel läuft bei langsam steigender Abgastemperatur bis 190°C
jetzt fällt die Abgastemperatur allmählich bis ca. 160°C und Abgas I schaltet den/die Lüfter/Kesselkreispumpe, nach ca. 4,5 Std. ab.
Im oberen Brennraum ist jetzt reichlich saubere glühende Holzkohle vorhanden
Ab jetzt wird die Kesselkreispumpe über die zusätzlich einstellbare Kesseltemperaturabfangschaltung entsprechend getaktet
Gestern konnte ich so noch nach 14 Std. ohne zwischenzeitlich nachgelegt zu haben,
auf die noch vorhandene Rest/Glut bei K-Kreis 50°C (nach dem drücken der Starttaste) wieder auflegen.
Mein Esel läuft jetzt selbstständig und ist somit auch Frauengeeignet
Alles in der rauchfreien Zone .

Ach so, bei einem Holzwirkungsgrad von ~ 90% > ?

Oder zwischen 3,6 – 3,88 KWh pro Kilo zu 100%.
Brennstoff ist Kiefer bei 18% Restwassergehalt.

MfG
Bernhard und sein Feueresel,

Kessel 1: DC-50-GSE Bj. 2006 jetzt 07.01.2024 bis auf Lüfter-Kondensator noch keine original Teile erneuert, sek. Brennraum auf reduzierte Abgasrückführung optimiert (Brennraumspülung - Selbstregelung), ergibt schnellere u. höhere sek. Brennraumtemperatur bei weniger Gesamtverbrauch
Kessel 2: Oelkessel in Reserve nicht angeschlossen, bei 240m² u. 100m² Keller Hobby - nur mit DC-50-GSE u. 10m² Solarfläche inkl. Brauchwasser versorgt.
Regelung: Standard Festeinstellung: Primär Luftschieber ganz auf / Hartholz / Kiefer sek. Luft 1,5 Umd. auf. / Lüfter durchweg bei 50% | Belimo Drossel-klappe schließt bei >160°C | Abgas steigt 200 bis 230°C| KDT >88°C Lüfter aus | primär Kettenzugklappenanschlag schließt Anschlag 0mm bei >60°C Kessel VL| Kesselpumtentaktung in Gluthaltung - ein KDT >89,5 °C |aus < 88,5°C| = Abgas dann 150°C min / bei Lüfter an 180 bis 190°C max|bei R-Glut 100°C Abgas- bei Kessel Dach 85 bis 90°C = KTSch.|K-Kreispumpe Stufe 1|Laddomat-Patrone >72°C öffnet
Puffervolumen: 2x1000 Puffer parallel direkt oben / unten Puffer zu Puffer ergibt sehr gute Temp. Schichtung 92/24°C | mit Solarschlange (für 5x2m² Platten) unten - | 1x800WW ..., manche Menschen benutzen ihre Intelligenz zum vereinfachen ... Wissen ist eine Holschuld !!
Gust antwortete vor 12 Jahren

Zum Thema „Frauengeeignet“:
Auch mein Kessel ist automatisiert, Holz rein, (dank Lambda und Schubstangensteuerung fast egal, wie, einfach Holz reinwerfen ginge auch) Startknopf drücken, Anzünden, fertig.
Wobei ich beim Anzünden die Lötlampenmethode bevorzuge. Und dafür ist es erforderlich, vor dem Anzünden von unten die Anheizklappe zu öffnen, und danach Türen zu, Anheizklappe zu und fertig.
Und genau da liegt das Problem.
Die Anheizklappe müsste ich ebenfalls automatisieren (oder die AHK, wie einige im Forum empfehlen, komplett verschließen, was durchaus Vorteile hätte).
Ist halt kein Lagerfeuer…

Frau hätte lieber einen „schönen Kaminofen mit großer Sichtscheibe“ und gänzlich ohne Regelung gewollt. Ich aber nicht…

Daher haben wir uns darauf geeinigt, dass, wenn ich nicht da bin, mit dem momentan „geradezu günstigen“ Erdgas geheizt wird, Umschaltung natürlich vollautomatisch.
Was tut man nicht alles für den Frieden im Haus…

Gruß
Gust

Feueresel antwortete vor 12 Jahren

… und bei meinem (Esel) ist die Anheizklappe stillgelegt und was nicht da ist,
dass braucht Mann (für Frau) auch nicht zu automatisieren
Im Übrigen habe ich keinerlei Abgasbremsen,
nach der unteren Brennraumtür mehr verbaut
sodass beim Anzünden von oben inkl. Kessel mit Holz volllegen,
keinerlei Rauch mehr austreten kann. .
Der vorhandene Kaminzug inkl. eingeschalteten Lüfter,
erzeugen so einen starken Fallwind, im oberen Brennraum,
dass bis zum vollständigen auflegen, vorerst kein Rauch zurückkommt,
also erst nach ca. 10 Min., (bei angelegter oberer Brennraumtür sowieso nicht)
dann wird die obere Brennraumtür ganz geschossen.
Die Funktion der Abgasbremsen übernimmt alleine die Grundeinstellung
der Primär und Sekundärdrossel, inkl. die über die Kesseltemperatur geregelte
Primärhauptzugklappe .

MfG …

Kessel 1: DC-50-GSE Bj. 2006 jetzt 07.01.2024 bis auf Lüfter-Kondensator noch keine original Teile erneuert, sek. Brennraum auf reduzierte Abgasrückführung optimiert (Brennraumspülung - Selbstregelung), ergibt schnellere u. höhere sek. Brennraumtemperatur bei weniger Gesamtverbrauch
Kessel 2: Oelkessel in Reserve nicht angeschlossen, bei 240m² u. 100m² Keller Hobby - nur mit DC-50-GSE u. 10m² Solarfläche inkl. Brauchwasser versorgt.
Regelung: Standard Festeinstellung: Primär Luftschieber ganz auf / Hartholz / Kiefer sek. Luft 1,5 Umd. auf. / Lüfter durchweg bei 50% | Belimo Drossel-klappe schließt bei >160°C | Abgas steigt 200 bis 230°C| KDT >88°C Lüfter aus | primär Kettenzugklappenanschlag schließt Anschlag 0mm bei >60°C Kessel VL| Kesselpumtentaktung in Gluthaltung - ein KDT >89,5 °C |aus < 88,5°C| = Abgas dann 150°C min / bei Lüfter an 180 bis 190°C max|bei R-Glut 100°C Abgas- bei Kessel Dach 85 bis 90°C = KTSch.|K-Kreispumpe Stufe 1|Laddomat-Patrone >72°C öffnet
Puffervolumen: 2x1000 Puffer parallel direkt oben / unten Puffer zu Puffer ergibt sehr gute Temp. Schichtung 92/24°C | mit Solarschlange (für 5x2m² Platten) unten - | 1x800WW ..., manche Menschen benutzen ihre Intelligenz zum vereinfachen ... Wissen ist eine Holschuld !!
Gust antwortete vor 12 Jahren

Hallo Bernhard,
ja, viele Wege führen nach Rom, bzw. zu einem brennenden Kessel.

Der größte Vorteil einer verschlossenen AHK wäre das Vermeiden einer ungewollten Vermischung von unverbranntem Gas aus dem Füllraum mit dem Rauchgas.
Dies führt, wie mein Test deutlich gezeigt hat, auch zu einer signifikanten Erhöhung des CO- Anteiles im Rauchgas.
Meine Abhilfe ist ein Holzstück, welches ich hinten zwischen Hebel der Rauchgasklappe und Kessel „einklemme“; so dass die Klappe gut auf die Öffnung gepresst wird.
Werde aber trotz der Vorteile einer verschlossenen AHK bei meiner Anzündmethode bleiben, gibt es mir doch die Möglichkeit, den Kessel bereits vor dem Anzünden voll mit Holz zu legen und dann möglicherweise erst viel später „auf die Schnelle“ den Kessel von unten anzuzünden.

Übrigens haben meine Testauswertungen gezeigt, dass bei relativ hohem CO im Rauchgas (so ca. 250 – 400 ppm, direkt angezeigt vom GCO100, ohne Einbeziehen des Bezugssauerstoffwertes wie bei der Schornimessung) der Gesamtwirkungsgrad um ca. 3% niedriger war als bei meiner Messung vom 11.11.2012 mit einem angezeigtem Wert von 15 ppm.

Aber auch ein Wert von 400 ppm liegt nach Umrechnung weit unter dem Grenzwert des Gesetzgebers.
(400ppm am GCO100 abgelesen entspricht nach Umrechnung auf 13% und Umrechnung auf g/m³ einem Wert von 0,242 g/m³, falls ich richtig gerechnet habe)

Gruß
Gust

Gust antwortete vor 11 Jahren

Test DC 30 GSE mit Schubstangensteuerung und „Gust-Tronik“

Wirkungsgradermittlung vom 24.12.2012:

Durchgeführte Veränderungen seit dem letzten Test:

– größere Ketten beidseitig an den Rauchgaswirbulatoren
– Schamotte- Platte 20mm für den Brennraum zurecht geschnitten und in den Brennraum eingestellt.
– 2 Ketten und 2 Gewindestangen (Gewindestange 8mm, ca. 0,5 m durch die Glieder der Kette „durchgefädelt“, Ketten vorne und hinten mit Mutter fixiert und diesen Kettenturbulator jeweils auf die vorhandenen Abgasbremsen in die Kanäle rechts und links vom Brennraum gelegt.
– Senkung der Abgastemperatur auf 160°C

Die AGT blieb absolut konstant bei 160°C, auch die Temperatur im hinteren unteren Revisionsdeckel war fast konstant(~215….225°C)

Die Leistung betrug ca. 20 – 25 kW im Schnitt in der Haupt- Abbrand- Phase. (ca. 4 Stunden)
Nach ca. 7 Stunden Brenndauer wurden noch 5,1 kW abgegeben.
Gesamte Brenndauer bis Beginn Restwärmenutzung: 9,25 Stunden (noch Glut im Füllraum, 18,2% O2, 2,2 KW Leistungsabgabe.

Beim Test eingesetzter Brennstoff:
30 kg Weichholzbriketts ca. 10% Restfeuchte: ==> 4,61 kWh/kg
Heizraumtemperatur (vor dem Anheizen): 12°C
Kesseltemperatur (vor dem Anheizen): 30°C
Eingestellter O2- Sollwert: 4,0%
Außentemperatur: +6°C
Eingestellter Wert für schließen Belimo: wenn Heißgastemperatur < 560°C
Eingestellter Wert für Abgastemperatur: 160°C
Eingestellter Wert für Minimaldrehzahl nach Ausbrand: (AGT) < 150°C

Die abgegebene Wärmemenge betrug über den ganzen Testverlauf 127 kWh (abgelesen am Wärmemengenzähler Elster (Qn=2,5m³/h), ca. 1 Jahr alt, geeicht)

Wirkungsgradermittlung:

127 kWh / (4,61 kWh/kg * 30 kg) = 127 / 138,3 = 0,918 = 91,8% Gesamtwirkungsgrad (ohne Luft- Abgas- Wärmetauscher).

Der Wirkungsgrad wurde von „kalt“ (ca. 30°C war die Kesselwassertemperatur bei Beginn des Tests, eine „extra“ Vorwärmung wurde nicht durchgeführt) bis „kalt“ nach Restwärmenutzung (Endtemperatur Kessel 35°C) ermittelt.

Die CO- Messung erfolgte während der Hauptabbrandphase kontinuierlich.
Bei Beginn der Messung bei einer Kesseltemperatur von 60°C betrug der abgelesene CO-Wert ca. 85ppm, Tendenz fallend.
Bei Tk=70°C dann 57ppm. 3,25 Stunden später (Tk=83°C) war der Wert auf 16ppm gesunken.
Heißgastemperatur während der Haupt- Abbrandphase: 680…748°C

Die neuen Kettenwirbler und die Platte sind empfehlenswert.

Asche nach Ausbrand 30 kg HBK

Primär:

Sekundär:

Umlenkhebel:

Antrieb:

Gesamt:

Gruß
Gust