Vigas: HVS25LC

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  • Wer geht jetzt an meiner Schaltung voraussichtlich hopps?


    .... oder die Vigas-Lambdaplatine.


    Genau die. Gilt aber nur für den Einschaltmoment, also wenn dein Relais anziehen soll, bzw. der Kondensator entladen ist. Wenn der einmal geladen ist, zieht er nur das, was die Relaisspule zieht (also quasi nix).



    Letzteres wäre schmerzlich und würde mich ein paar Tage am Heizen hindern.
    mfG Max


    Eben...



    PTC Charakertistik hat auch die Sondenheizung der LSU 4.x, darüber wird ja die Sondentemperatur gemessen. Und da das messen des Widerstands des Heizelements auch einen Moment dauert, ist die PWM auch so langsam - gemessen wird in den Heizpausen.

    HVS40E mit Martins 12-Loch-Düse
    AK3000
    Lambdaregelung mittels Arduino Mega 2560 (3,2" Touch-Display)
    LSU 4.2 mit Knödler-Interface
    Luftverteilung per Kulisse und Belimo
    4000l Puffer





    "Don't mess with idiots. They drag you down to their level and beat you with experience."

  • Hallo,
    Thema JICF = Jet in Cross Flow = Freistrahl in Querströmung. So bezeichnen es die Aero- und Thermodynamiker.
    Bei uns heisst es Sekundärlufteinblasung im Düsenspaltdurchstrom.
    Wenn man verstehen will, was in und unter der Düse so abgeht, kann man sich das mit dieser
    Modellbildung versuchen vorzustellen.



    Ich habe mal mit dem Worstcase, nämlich dem alten 6-Lochdüsenstein, angefangen.
    In den heissen Primärgasstrom der sich vermutlich mit 15 - 25 m/s durch den Düsenschlitz quält,
    fallen von beiden Seiten "wasserfallartig" die deutlich kühleren SecLuft-Strahle in einer Bahn,
    die Trajektorie bezeichnet wird. Bei Singlelüfter-Betrieb dürften da so an die 10 - 15 m/s anstehen,
    die Lufttrenner beanspruchen an dieser Stelle bis zu 50 m/s.
    Das oberste Bild aus der aktuellen Literatur zeigt, wie sich der Strahl sofort zerlegt und turbulent wird.
    Hierbei mischt sich der Sauerstoff unter das Brenngas und reagiert in einer turbulenten Diffusionsflamme.
    Literaturwerte für Gichtgasgemische sprechen von einer Flammausbreitungsgeschwindigkeit von ca. 0,5 m/s.


    Wenn man sich das jetzt auf der Zunge zergehen lässt, wird klar, wie man die Verbrennung durch
    kleinräumigere Vermischung dazu bringen kann, noch vor Erreichen des Brennkammerbodens
    abgeschlossen zu sein.
    mfG Max

    Images

    HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
    UVR1611 / Fubo ca. 180m² / Wahei 16m²
    Eigenbau Keramikventuridüse mit SekLuft-Spalt
    als Kesselsteuerung anstatt AK3000:
    UVR1611E NM/DE + CMI + MTX-Lambdamodul + LSU4.2

  • Hallo,
    tja Horst, wie du an der dargestellten 10-Lochdüse sehen kannst ändert sich an der SecLuftstromüberlappung wenig.
    Die Turbulenz wird zunehmen, was auch der Durchmischung zugute kommt.
    Die SecLuftsäulen werden schlanker, was ein größeres Oberflächen/Volumen-Verhältnis gibt.
    Kreisumfang = 2*r*pi Kreisfläche = r²*pi ->
    Kreisumfang/Kreisfläche = 1/2r -> je kleiner r umso größer der Wert
    Reduzierte Oberfläche bei stärker reduziertem Volumen bedeutet, dass Diffusion, Turbulenz und Verbrennung schneller vonstatten gehen.



    Das ist aber nur ein Aspekt des Geschehens.


    Höhere Geschwindigkeit der SecLuft lässt den Luftstrahl bis an die gegenüberliegende Düsenwand durchdringen
    und durch den Aufprall ebenfalls sehr turbulent werden.


    Mehr und dadurch kleinere SecLuftbohrungen drosseln wiederum den Luftstrahl und schwächen seine Turbulenz.


    Ein spaltförmiger SecLuft-Zulauf kann u.U. nur einen beidseitigen "Luftvorhang" am Primärgasstrom bilden.
    Hier muss also ebenfalls für Turbulenz gesorgt werden. Es sei denn man macht den Düsenschlitz so eng,
    dass die Diffusions- und Turbulenzwege wieder optimal kurz sind.
    usw.
    mfG Max

    HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
    UVR1611 / Fubo ca. 180m² / Wahei 16m²
    Eigenbau Keramikventuridüse mit SekLuft-Spalt
    als Kesselsteuerung anstatt AK3000:
    UVR1611E NM/DE + CMI + MTX-Lambdamodul + LSU4.2

  • Hallo Max
    Herzlichen Dank für deine Mühe.
    Da ich selbst keine Düse bauen kann,habe ich mich dazu entschlossen,wenigstens beim Testen mitzuhelfen.
    Vergleichswerte kann ich dadurch liefern,indem an der Steuerung nichts verändert wird und immer die gleichen Verhältnisse beim Abbrand vorherrschen.10-Lochdüsen vergleich habe ich schon,nun ist eine 8-Lochdüse in Betrieb demnächst kommt eine 12-Lochdüse dran.
    Wobei ich sicherlich zu einem anderen Kessel keine Rückschlüsse ziehen kann.
    Dabei geht es mir in 1. Linie um eine bessere Verbrennung und Holzverbrauch.
    In 2.Linie ist dann die Standzeit der Düse zu Testen.Nur das ist dann eine längere Geschichte.Schätze so um die 2 Jahre kann es schon mal dauern.
    Wenn eine Düse 2 Jahre hält,kann man das so hinnehmen.Es bleibt eben ein Verschleißartikel.
    Nochmals Danke.
    Horst!

  • Hallo,
    ...so damit wir das "Bildhafte" hinter uns bringen können, hier noch eine eher
    schematische Vorstellung, wie der SecLuftstrom in einer Spaltzumischung aussehen könnte.
    Es ist nur eine Hälfte des SecLuft-Einfalls dargestellt, sonst sieht man gar nichts mehr.
    Mittig strömt mit vermutlich fast der doppelten Geschwindigkeit der Primärgasstrom durch.
    Die Scherwirkung zum langsameren SecLuftfluss bewirkt Turbulenz.
    Die SecLuft selbst wird durch die Riffeln im Zulaufspalt zu einem quasi Spaghettistrom geformt.
    Zudem treten die Stromfäden um 30° schräg und zur gegenüberliegenden Seite gegenläufig ein.
    Das ist eine weitere Scherkomponente orthogonal zum Durchstrom, die Turbulenz erzeugt.



    Der Diffusor der Keramikventuridüse ist mit 16° deutlich größer als bei den üblichen Betondüsen.
    Ein Strömungsabriss ist nicht zu befürchten, da Primärgas und SecLuft sofort zu reagieren beginnen
    und eine heftige Volumenzunahme eintritt.
    mFG Max

    HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
    UVR1611 / Fubo ca. 180m² / Wahei 16m²
    Eigenbau Keramikventuridüse mit SekLuft-Spalt
    als Kesselsteuerung anstatt AK3000:
    UVR1611E NM/DE + CMI + MTX-Lambdamodul + LSU4.2

  • Hallo,


    Hat schon mal einer probiert die Schürze der Düse nach unten zu verlängern?
    Es ist unbedingt eine gute Vermischung der Brenngase mit der Luft zu erfolgen.
    Das Dumme ist das die Brenngase sich nur sehr zähe mit der Verbrennungsluft verbinden,
    zusätzlich kühlt erst einmal die "kalte" Verbrennungsluft die heißen Brenngase etwas ab um dann danach zu verbrennen.


    Ich bin nach wie vor auch der Meinung das man den Düseneingang auf eine Mindestöffnung herstellen muss.
    Die Mindestöffnung muss durch eine Mindestgeschwindigkeit am Düseneingang bestimmt werden.


    Diese Mindestgeschwindigkeit sollte über der Rückzündgeschwindigkeit in der Düse liegen.


    mfg
    HJH

  • Hallo,


    so ganz langsam wird die Sache richtig interessant. Beim stöbern im weiten Netz bin ich hier drauf gestossen.
    http://www.polytec-pt.com/de/p…rbare-keramikmaterialien/


    Leider kenn ich den Preis nicht. Was wäre denn, wenn wir eine solch schön gezeichnete Düse aus diesem Material herstellen würden? Mit einer CNC-Fräse dürften sich die Kerne für eine Gussform herstellen lassen die genau genug wären.


  • Hallo,
    ...genau das sind die immer wiederkehrenden Argumente, gegen die die ich angehe.
    Das Primärgas kommt quasi "glühend" (500 - 800°) ziemlich turbulent an.
    Sobald es oberflächlich mit sauerstoffhaltigem "Gas" in Berührung tritt, flammt es auf
    und erzeugt auch gleich entsprechende Turbulenzen. Ich sehe das bei jedem Nachlegen
    an meinen Primärluftlöchern im Füllraum - und da gehts noch gemütlich zu verglichen mit der Düse.
    Die immer wieder herangezogene, vermeintlich niedrige Flammausbreitungsgeschwindigkeit von 0,5m/s bei CO
    wird vollkommen irrelevant, wenn man kleinräumig und möglichst turbulent mischt.
    Ich habe ein Schauglas in meiner Brennkammer und sehe was da abläuft.
    Die ganze Bilderreihe war eigentlich gedacht, eine Anschauung dafür zu entwickeln, wie die Geometrien
    im Düsenbrand aussehen könnten.
    Von uns kann noch keiner LES (Large Eddy Simulation) oder DNS (Direct Numerical Simulation) machen,
    das bleiben vorläufig die Werkzeuge der Forscher. Die interessieren sich in diesem Rahmen eher für
    wasserstoffbetriebene oder hocheffiziente luftatmende Flugtriebwerke.
    Und da ist der Fall genau andersrum wie in unserer Düse. In durchströmende Luft wird Brennstoffgas (H2)
    oder verdampfender Brennstoff eingeblasen (eben JICF). Da brennt die Flamme in den Brennstoffstrahl "hinein".
    In unserer Düse dringt hingegen der Oxidator in den Brennstoffstrom.
    Beide Systeme werden nur durch den hohen N2-Anteil im jeweiligen Strom daran gehindert zum Schweissbrenner zu werden.
    Mein Literaturordner in Sachen HV hat 285MB, da sind auch ein paar von den Standardzitaten dabei,
    lieber sind mir jedoch aktuelle Veröffentlichungen.
    Einer dieser Standardautoren spricht von den 3T der Verbrennung: Time - Temperature - Turbulence
    - Time = Zeit : das sind die mit der vergrößerten Brennkammer;
    - Temperature : Das sind die mit dem guten Glutstock über der Düse und einem ungehinderten Düseneinlauf;
    - Turbulenz: Das ist das Geschehen in der Düse. Stichworte Lufttrennung oder gute Aerodynamik oder clevere Mischstrategien.
    BTW: ein bollernder Kessel sagt noch lange nicht, dass die Verbrennung optimal läuft - eher das Gegenteil.
    mfG Max

    HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
    UVR1611 / Fubo ca. 180m² / Wahei 16m²
    Eigenbau Keramikventuridüse mit SekLuft-Spalt
    als Kesselsteuerung anstatt AK3000:
    UVR1611E NM/DE + CMI + MTX-Lambdamodul + LSU4.2

  • Hallo Max ,


    hatte auch schon mal mit dem Gedanken gespielt , eine eigene Düse zu bauen . Könnte man sie zu Versuchszwecken auch einfach aus einem Stück Rundstahl machen ? Ich habe mal eine Zeichnung beigefügt , wie ich mir das vorstelle . Der Einlauf ist wahrscheinlich noch nicht optimal ..


    Grüße
    Peter
    dsenstein.pdf

    Vigas 14,9
    3000l Speicher
    11 qm Röhrenkollektor
    Flammtronik
    große Brennkammer , Bremsen und Turbos
    Sec getrennt

  • Hallo Peter,
    du hast einen 14er Vigas mit LC und Lufttrennung.
    Der Düsenquerschnitt erscheint mir etwas zu groß. Zum richtigen Dmr. der SecLuftbohrungen
    habe ich für Lufttrennung keine belastbaren Werte parat. Da musst du wohl bei Friedrich suchen,
    der hat meines Wissens schon öfter welche genannt.


    Willst/kannst du das Teil aus einem Stück fräsen - da sträuben sich bei mir als ehem. Fertigungsentwickler
    die (nicht vorhandenen) Haare. Mach wenigstens mittig/senkrecht eine Längsteilung, die kannst du immer noch verschweißen.
    Wenn die Schweissung dann aufgrund der thermischen Spannungen platzt, siehst du am Verzug, wo die Sache hingeht.


    Falls du nur Segmente (so ähnlich wie meine Keramikdüse) herstellen willst, liefere ich dir die keramischen Kopfteile
    und die Zeichnungen. Für alle anderen Vorstellungen musst du wohl bei Friedrich "spicken".


    Giessen dieser Teile wäre übrigens auch noch eine Fertigungsart (die auch mich interessiert), wenn du da rankommst.
    mfG Max

    HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
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    UVR1611E NM/DE + CMI + MTX-Lambdamodul + LSU4.2

  • Hallo Max ,


    das Fertigen auf der Fräsmaschine mit Teilapparat sollte zwar nicht das tollste , aber machbar sein . Es wäre ja auch nur erst mal zum Abklären , welche Geometrie welche Einflüsse und welche Verbesserungen bringt . Deshalb mach ich mir über Standzeiten erst Gedanken , wenn ich etwas wirklich interessantes gefunden habe . Und dann werde ich auch über eine Gußform nachdenken . Wir haben in der Nähe eine Graugußgießerei . Vielleicht können die mir dann mal einen Abguß machen , die Sandform geht ja verloren . Aber eins nach dem Anderen .


    Grüße
    Peter

    Vigas 14,9
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    große Brennkammer , Bremsen und Turbos
    Sec getrennt

  • Hallo HJH,
    ich habe einige Literatur gesammelt über Flammausbreitung/Flammgeschwindigkeit.
    Der Wert 0,5m/s für Gichtgas stammt hiervon.



    Wenn du genauere Zitate oder zum Abgleich Literaturstellen brauchst
    (ich nehme nur im Web verfügbare Doks - Bücher kaufe ich garantiert keine mehr)
    muss ich das zusammenstellen.
    mfG Max


    edit: inzwischen habe ich auch das Zitat wieder gefunden
    http://www.farago.info/job/Verbrennungen/DritteBrenner.htm
    etwas allgemeiner und sehr interessant -> dort weitersuchen!!!
    http://www.farago.info

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    Edited once, last by hammax ().

  • Hallo HJH,


    du kannst doch keinen Verbrennungsmotor mit Benzin-Luftgemisch unter hohem Druck mit einem beinahe drucklosen Holzgas-Luftgemisch vergleichen.


  • Hallo Zusammen,


    Da habe ich kürzlich eine Fachhochschule besucht, die haben bereits mehrere Diplomarbeit vergeben.
    Thema war die Optimierung eines Holzvergaserkessels für einen Kunden. (der hat das bezahlt)
    Die Hochschule hat alle bekannten, theoretischen, Grundlagen (mit Strömungs-Simulationprogrammen) angesetzt.
    Außerdem hat man einen Prüfstand im Einsatz, von dem man nur träumen kann.
    Alle benötigten Betriebsmittel werden zur Verfügung gestellt.
    (Elektronik, Software, Hardware einschl. dem Bau der erforderlichen Komponenten)


    Hat alles nichts geholfen. Das Projekt wurde eingestellt.


    Warum:
    Wenn man nur einmal pro Woche anheizt und Zusammenhänge von ständig anderen Personen bewerten läßt, dann hat man
    zwar eine Vielzahl von Meinungen, aber keine Erkenntnisse.


    mfg friedrich

  • Hallo Friedrich,
    ...da war die Hochschule wohl primär am Geld interessiert und erst nachrangig am Forschen
    bzw. zukünftigen Aktivitäten, die sich daraus entwickeln hätten können.
    Semestranden und Diplomanden sind "kurzfristige Leiharbeiter ohne Salär",
    richtig durchziehen kann so eine Sache erst ein Doktorand, und der hat auch nur 1/3-Gehalt.
    Der Professor oder seine Assistenten haben sich das offensichtlich nicht als Schwerpunkt ans Bein gebunden.
    Ein Doktorand hat ungefähr 3 Jahre Zeit für sein Vorhaben.
    Wir beide sind jetzt auch schon 3 Jahre am HV-Heizen - reicht das schon für eine Dissertation?


    BTW. Schau dir unbedingt Faragos Web-Seite an. Als Einstieg
    http://www.farago.info/job/Kaminfeuer/FormelKennzahlen.pdf
    Der ist bei der DLR und beschäftigt sich mit (etwas größeren) Düsen und stellt freizügig Info bereit.
    mfG Max

    HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
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    Edited once, last by hammax ().

  • Hallo


    ich hab auf meine Anfrage bzgl. Keramikgießmasse zum Düsenbauen ne Antwort bekommen, hier der Text:


    danke für Ihre Anfrage.
    Funktionieren dürfte u.U. unser Produkt COT RTC60, jedoch dürften wir hier den Preisrahmen etwas sprengen.
    Besser und günstiger funktionieren hierbei Schamotte-Mörtel, Feuerfest Zemente, Feuerfeste Stampfmassen und Gießerei-Verguss-Massen.
    Hierzu mal ein paar Links:


    http://www.wlw.de/de/search?kl…tampfmassen%2C+feuerfeste


    http://www.wlw.de/de/search?ut…st+Zement&anzeige=produkt


    http://www.wlw.de/treffer/feuerfeste-moertel.html


    http://www.keramik.de/tag/feuerfestmaterialien/


    Verschiedene Zuschläge an Blähton, Perlite, Bimssteinen oder Al2O3 - Fasermaterial sorgen z.T. durch hohe Porigkeit für bessere Isolationswirkungen.
    Durch Versiegelung des vergossenen und nachgehärteten Keramikblockes mittels zum Beispiel Wasserglas (sollte relativ hochrein sein – Apotheke oder
    Baustoff-Handel) wird die Wasseraufnahme komplett unterbunden, somit entsteht auch keine Säure mehr! Wasserglas muss eventuell immer wieder mal aufgetragen
    und bei max. 120°C nachgetempert werden, da eben leider bei hohen Temperaturen nicht ganz beständig.
    Absolut inert und extrem hart und beständig sind hier Beimengungen aus Silizium-Carbid (wird gerne für Aluminiumschmelzen etc. verwendet).


    Leider hat er den Preis nicht mit angegeben.


  • Hallo,
    ...heute war der Kaminkehrer zur ersten Kehrung da.
    Wie üblich linker Schlot - an dem hängt der Küchenherd - etwas verpecht,
    rechter Zug - an dem hängt der HV - nur etwas Staub/Russ (ca. 1-2 ltr).


    Aber beim darauffolgenden Anheizen fängt doch mein Fafnir glatt an zu röhren.
    (Hat wohl Werner gesehen: das muss kesseln).
    Endlich hatte ich Gelegenheit eine Frequenzanalyse durchzuziehen.
    Sohnemanns MP3-Player in den Zugbegrenzer gehalten und aufgenommen.
    Mithilfe eines Freewareprogrammes namens "Sonic Visualiser" konnte ich die
    WAV-Datei laden und auswerten.
    Der erste Teil ist nicht verwendbar, da hatte ich den Aufnahmestick noch innerhalb des Schlots - viel zu laut.
    Erst beim Rausziehen wurde ein verwertbarer Mitschnitt daraus.



    Eine tiefe Frequenz bei 16 Hz (könnte auch die Schwebung sein)
    und eine signifikante Frequenz bei 79 Hz - die Brummerei.
    Die nächste Spektrallinie bei 155 Hz dürfte der erste Oberton sein.
    Eine anschließende Kontrolle/Kehrung des Rauchrohres ergab nichts Besonderes.
    Mal schauen, ob das so weitergeht, das hört man durchs ganze Haus.


    mfG Max


    edit: nach der Flötenformel
    Frequenz = Schallgeschwindigkeit / (2 * Rohrlänge)
    stehen die 16 Hz für die ca. 9m Kamin
    und die 79 Hz für die ca. 2m Rauchrohranschluss


    Im Anhang eine "Hörprobe" (der gelb markierte Bereich)

    Files

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  • Hallo,
    ...hier noch eine Ergänzung zur Abgasresonanz.
    (wird die wenigsten interessieren - bei wem brummts schon).
    Mir scheint, dass die Sache nur beim Anheizen/Nachlegen auftritt,
    wo die Flammen am lebhaftesten zugange sind.
    Ausser Wetterlage, Füllkammerfüllgrad und Reinigungszustand
    sehe ich keine anderen möglichen Parameter für das sporadische Auftreten.



    Nachgezeichnete Lüfterkennlinien des HVS25E/LC-Standardlüfters (Alt) und eines
    aktuelleren Lüfters (meine Reserve), den mir Tobias besorgt hat.
    Die rot eingezeichneten Messpunkte stammen aus eigenen Untersuchungen.
    http://www.holzvergaser-forum.…9/&postID=39786#post39786
    Sie zeigen im realen Einbau etwas niedrigere Werte.
    Ich bin auf 562m über NN - ob das schon was ausmacht?
    mfG Max

    HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
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    Edited once, last by hammax ().

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