Temperaturkurven mit neuem Düsenstein

  • Hallo Heizer!


    Ich habe im Sommer nach der 6. Heizperiode (2007 in Betrieb genommen) zum ersten Mal den Düsenstein unseres DC50GSE erneuert. Natürlich ist der ganze Kessel jetzt auch blitzblank und so war ich gespannt auf die ersten Temepraturkurven. Bisher war ich immer unzufrieden mit zu hoher Abgastemperatur (trotz voll geschlossener Belimo-Klappe), teilweise über 230°C, und zu wenig Leistung. Den Holzverbrauch habe ich auch immer als etwas hoch empfunden, aber nie richtig nachgerechnet. Oft war das [lexicon]Holz[/lexicon] nicht optimal getrocknet.
    Der Kessel ist nicht mehr ganz im Originalzustand:

    • Rücklaufanhebung mit 3-Wege Mischer und elektronischem Regler (Sollwert 65°C)
    • Anheizklappe mit Feder zugezogen
    • 8. Turbulator, noch Original Atmos (nicht mehr lange, hoffe ich...)
    • Belimo-Klappe auch elektronisch geregelt (aktuell auf 185°C Sollwert)

    Weitere Besonderheiten der Anlage:
    Großer Pufferspeicher (10.000l), nur Fussbodenheizung, d.h. Puffer wird bis 25°C entladen. Dadurch läuft der Kessel je nach Wetter z.B., nur ein Mal pro Woche, dann aber 1 1/2 Tage bei voller Leistung durch. Zu sehen sind hier 8 Ladungen [lexicon]Holz[/lexicon] (Kiefer) über 2 Tage. Zwei Mal ist der Kessel ausgegangen, das erste Mal wegen "nicht zuhause", das zweite Mal wegen der Nacht.


    Die neuen Kurven gefallen mir sehr gut:

    Man sieht sehr schön, dass es der Belimo Klappe die ganze Zeit über gelungen ist, die AGT auf 185°C zu halten - das war im letzten Winter nicht so. Wahrscheinlich habe ich beim Einbau des neuen Düsensteins eine wesentliche falsche Nebenluftöffnung verschlossen. Ich werde versuchen den AGT-Sollwert noch etwas zu senken.
    Nach etwa 2/3 der Zeit sieht man (da wo in gelb 65°C steht), dass die Rücklauftemperatur nicht mehr auf 65°C bleibt. Das liegt daran, dass der ganze Speicher (auch unten) schon auf 65°C ist - das gelbe Stellsignal für den Mischer ist da auf 0% angekommen. Ab da steigt auch die Vorlauftemperatur, bis ca. 90°C.


    Das Gebläse geht übrigens niemals aus, weil (dank einer 5/4" Pumpe) das Wasser über das 35er Rohr die Wärme bis fast zum Schluss noch gut wegbekommt.
    (Kesseltemperatur-Knopf steht auf Rechtsanschlag).
    Interessant finde ich:
    Immer kurz vor dem Nachlegen (mit N gekennzeichnet) ist die Leistung (Abstand Vorlauf/Rücklauftemp) am höchsten. Dann ist nur noch Glut im Kessel. Nach dem Nachlegen ist sie am niedrigsten, und steigt langsam wieder. Ist das normal, oder ist das [lexicon]Holz[/lexicon] zu feucht, und entzieht um so mehr Verdunstungsenergie, je mehr (nicht glühendes) [lexicon]Holz[/lexicon] drin ist?
    Ich habe noch einen Wärmemengenzähler, der aber noch nicht am Regler angeschlossen ist, und die Sensoren noch nicht an der richtigen Stelle hat (aussen am Rohr statt im Wasser). Ausserdem zeichnet ein anderer Regler die Speichertemperaturen auf und errechnet den Speicher-Füllstand in kWh. Aber wenn die Heizung im Haus läuft und gelegentlich einer duscht, ist es immer etwas schwierig zu sagen, wie viele kWh der Kessel produziert hat.
    Laut WMZ und Speicher-Füllstand hat der Kessel noch nie 50kW produziert, sondern eher 35. Vielleicht wird das jetzt besser, spätestens mit besseren Turbulatoren sollte es so sein!
    Wer hat noch Kommentare und Verbesserungsvorschläge?
    Paul


    P.S.:Übrigens gibt es bei uns eine rote Lampe im Wohnzimmer die angeht, sobald die AGT unter 150°C fällt und der Speicher noch nicht voll ist. Das macht das Nachlegen zum richtigen Zeitpunkt einfach.

  • Hallo Paul,


    dann hat Dein Düsenstein ja lange durch gehalten. Hast Du ihn auch gut abgedichtet um den sekundär Kanal dicht zu bekommen (siehe mein Bild in der Galerie es ist zwar das Bild vom 30er GSE).
    Du beschreibst in Deiner Signatur sehr wenig über das was Du uns im Beitrag schreibst.
    Hast Du nur einen Puffer? Wie hast Du den untergebracht Im Haus oder sonstwo mit seinen Außmaßen?
    Wenn Du die Temp. Sensoren sehr gut auf metallisch blankes Rohr mit einer Rohrschelle verbindest und danach dick isolierst müßte es reichen.
    Wie bekommst Du die ganzen Werte übertragen? Könntest Du das etwas näher beschreiben?

    Es gibt nur zwei Tage im Jahr, an denen man nichts tun kann. Der eine ist Gestern, der andere Morgen. Dies bedeutet, dass heute der richtige Tag zum Lieben, Glauben und in erster Linie zum Leben ist. Dalai Lama

    https://zitatezumnachdenken.com/dalai-lama


    Mit freundlichem Gruß Jürgen


    Ekomet mini Plus

    2 x 1000 lt Puffer

    Propangas GK De Dietrich

    WW Boiler 300 lt

    UVR 1611

  • Immer kurz vor dem Nachlegen (mit N gekennzeichnet) ist die Leistung (Abstand Vorlauf/Rücklauftemp) am höchsten. Dann ist nur noch Glut im Kessel.


    Ist das normal, oder ist das Holz zu feucht, und entzieht um so mehr Verdunstungsenergie, je mehr (nicht glühendes) Holz drin ist?


    Hallo Paul,
    dafür gibt es eine relativ einfache Erklärung.
    Solange [lexicon]Holz[/lexicon] zum vergasen im Füllraum ist, wird die Flamme und der aktiven Vergasung an der Düse nach unten gezogen. (deutlich über 1000°C)
    Deshalb geht die meiste Energie den regulären Abgasweg nach unten und hinten raus in den Kamin.
    Vorgewärmte Primär- Luft strömt nur in den unteren Teil des Füllraums um die Vergasung aufrecht zu erhalten.
    Dadurch bleibt der obere Teil des Füllraumes deutlichst unterhalb der Vergasungstemperatur von ca 500°C. (anfangs nur etwas über Kesselwassertemperatur im oberen Füllraum )
    Das passiert alleine schon dadurch daß,das nicht verschwehlte [lexicon]Holz[/lexicon] den oberen Teil des Füllraumes sozusagen "abschottet".
    Der Füllraum oben hat auch eine große Tauscherfläche in der auch die TAS sitzt.Durch das "abschotten" kommt die Hitze dort in den ersten
    2/3 des Abbrandes dort kaum hin. (aber kontinuierlich ansteigend)

    Wenn der ganze Brennstoff im Füllraum vergast (verschwehlt) wurde, dann ist nur noch der Glutstock vorhanden.
    Dieser Glutstock gibt dann die volle Wärmestrahlungsleistung auch an den Dom des Füllraumes nach oben ab, selbst wenn der Ventilator noch läuft,
    und die meiste Energie der Vergasung größtenteils nach unten wegzieht.


    Aus diesem Grund ist im letzten drittel des Abbrandes am Kessel meistens erst der" Leistungs Peak " bei dem Spitzenleistungen erzielt werden.
    Wärmestrahlung ist neben Konvektion und Wärmeleitung ein Weg zur Übertragung von thermischer Energie.
    Im Gegensatz zu Konvektion und Wärmeleitung tritt Wärmestrahlung auch im Vakuum auf.
    Die thermische Strahlung kommt durch die Schwingungsanregung (Wärmebewegung) der Gitterbausteine des strahlenden Körpers bzw. von
    Molekülschwingungen aus der Glut zustande, die dann oben die zusätzliche erwärmung des Füllraumdomes erzeugt. (bei laufendem Ventilator)

    Nach dem Nachlegen ist sie am niedrigsten, und steigt langsam wieder.

    Nach dem Nachlegevorgang bringst du "kühles" [lexicon]Holz[/lexicon] in den Füllraum der dann die Pyrolyse erst mal in den Keller fallen lässt.(Leistung bricht stark ein)
    Zudem tritt dann der "Abschottugseffekt" zum oberen Füllraumteil auf wenn das [lexicon]Holz[/lexicon] auf den Glutstock gelegt wird.


    Dann Fällt die Kesselwassertemperatur und das Spiel beginnt erneut von vorne.

    Woody


    Wenige sind imstande, von den Vorurteilen der Umgebung abweichende Meinungen gelassen auszusprechen.
    Die meisten sind sogar unfähig, überhaupt zu solchen Meinungen zu gelangen.

    Albert Einstein, *1879 †1955 Physiker


    Wird unsere heutige Welt überleben ?......Klick.......http://up.picr.de/14123126bu.pdf


  • Hallo Jürgen,


    ich hatte damals (2007) im "alten" Forum einiges über die Anlage geschrieben, ich dachte ihr wisst das alles noch ;)


    Also mal kurz zusammengefasst:

    • Pufferspeicher aus Edelstahl, 7 Meter hoch, habe ich mir damals nach Zeichnung schweissen lassen. Der steht mitten im Haus, so dass die Verluste (im Winter) nicht so wichtig sind. Er wurde mit Autokran in den Rohbau gestellt, bevor der Dachstuhl fertig gebaut wurde. Edelstahl war nur ca. 30% teuerer als normaler Stahl+Anstrich.
    • Der Speicher hat nur viele Stutzen, keine internen Wärmetauscher. Dafür aber z.B. 8 (!) Temeperatursensoren über die Höhe verteilt.
    • Alle Energie läuft über den Speicher: Atmos, Solaranlage, Kaminofen, Elektroheizstab (7,5 kW, nur für Notfälle, noch nie benutzt) speisen in den Speicher. Heizung und Warmwasserbereitung (Pallenwärmetauscher) entnehmen aus dem Speicher. Das ist simpel, funktioniert gut, und hält die Regelungstechnik beherrschbar. Der Nachteil ist, dass man das Haus nicht (bzw. nur verzögert) heizen kann, wenn der Speicher komplett kalt ist, aber das kommt niemals vor.
    • Der Atmos hat einen Fernwärmeregler in der Frontplatte, der Rücklauf-Mischer und Belimo-Klappe regelt. Dieser Regler hat eine Datenlogger-Funktion mit einem kleinen Speicher, den man am PC auslesen kann, über diese habe ich die Kurven erzeugt. Ausserdem hat er eine RS-232 Schnittstelle, über die ich vom Wohnzimmer aus z.B. nachsehe, ob Holz nachgelegt werden muss.

    Ich habe beruflich mit Mess- und Regelungstechnik zu tun, deshalb fällt mir das mit dem Fernauslesen usw. leicht...
    Woddy:
    Danke für Deine ausführliche Erklärung! Ich habe bisher angenommen, dass fast die ganze Energie beim GSE über die Wärmetauscherrohre übertragen wird. Das scheint dann tatsächlich nicht so zu sein, und die Tauscherfläche um den Nachlegeraum ist viel bedeutsamer als ich dachte.
    Ich muss jetzt doch mal dringend den Wärmemengenzähler richtig installieren (ich sehe am Vorlauftemperatur-Messwert, dass der Anlegefühler des WMZ einige Grad weniger zeigt als der des Reglers, der direkt im Kessel eingebaut ist), und vor allem fernauslesbar machen. Ich möchte mal sehen, ob die Leistungskurve auch so aussieht, wie es die Temperaturen erwarten lassen, und vor allem, wie viele kW jetzt wirklich aus dem Kessel kommen.
    Ich hatte damals dimensioniert: 10.000 l Puffer kann 750 kWh aufnehmen (von 25°C bis 95°C oder so), der Atmos liefert 50kW, hat den Speicher also in 15 Stunden voll. Die Realität ist davon weit entfernt, es sind immer zwei Tage Kesselbetrieb. Dann aber z.B. eine Woche Pause, und das erklärt vielleicht, warum der Düsenstein so lange hält. Wenn es richtig kalt wird (-10°C oder so), kommen wir mit dem Speicher noch so 3-4 Tage aus, aber auch das ist ein grosser Komfortgewinn gegenüber "bei Kälte Aufstehen und Heizen müssen".
    Ich werde weiter berichten!
    Paul

  • Hallo Heizer,


    ich habe in den letzten Wochen viel im Forum gelesen und alle Ratschläge der letzten Jahre analysiert. Häufig wurde gesagt, eine Abgastemperatur von 200°C wäre viel zu hoch und müsse verhindert werden. Das habe ich bislang auch getan: z.B. nur wenige mm Primärluft, Belimoklappe so verändert, dass sie weiter schliesst. Das Ergebnis sind meine Kurven am Anfang des Themas.
    Die Folge war allerdings: der Kessel arbeitet nur mit einem Bruchteil seiner Nennleistung. Mit dieser Einstellung produziert er nur 20-30kW. Die Folge ist, dass ich meine 10.000 l Puffer zwei Tage lang aufheizen muss. Sparsam war der Betrieb trotzdem nicht.
    Jetzt habe ich etwas anderes probiert: ich habe alles versucht, um maximale Leistung aus dem Kessel zu holen:
    - frisch geputzt
    - mehr Primärluft (10 mm) (Sekundär: 1,5 Umdr. = 2,25 mm)
    - AGT-Sollwert auf 225°C gesetzt (-> Klappe bleibt offen)
    - Pumpe auf Stufe 3 -> 3000 l/h Wasserdurchsatz im Kessel
    - zwei kurzgliedrige 8 mm Ketten á 5 m seitlich neben den Brennraum eingebaut


    hier ist das Ergebnis:

    Die Ziffern 1 bis 6 bedeuten: es ist jeweils eine Schubkarre Holz in den Kessel gegangen (bei 6 war es nur eine Halbe)
    Die gelben kW-Zahlen sind die Momentanleistung vom Wärmezähler zwischen Kessel und Puffer


    Ergebnisse:

    • Der Kessel hat zum ersten Mal fast seine Nennleistung produziert, 46,8 kW habe ich am WMZ abgelesen
    • Ich habe tatsächlich - endlich - an einem Tag den Puffer vollbekommen. Von 7:00 Uhr bis ca. 3.00 Uhr morgens wurden 703 kWh in den Puffer geladen
    • Ich habe nur 5,5 Schubkarren Holz (Hainbuche, 14%) gebraucht - am 14. Oktober hatte ich 9 Schubkarren (gleiches Holz) gebraucht, und zwei Tage. Da der Heizwärmebedarf im Oktober gering war, kann das auch nicht durch Heizwärme erklärt werden, die (längere Zeit) ins Haus gegangen ist.
    • Mir ist jetzt erst aufgefallen, dass der Kessel wieder richtig "faucht". Das Holzvergasungsgeräusch hatte beim stark gedrosselten Kessel gefehlt
    • Die Zeitdauer zwischen Speicherrücklauf 68°C und 78°C habe ich verglichen: am 18.11. 3:14 Stunden, am 15.10. waren es 6:39 Stunden!
    • Trotz der "Entdrosselung" kam die AGT meistens nur auf maximal 205°C. Ganz zum Schluss hatte ich 210°C Sollwert eingestellt und dann hat der Belimo ein bischen gedrosselt.

    Fazit: Wenn nicht die Ketten eine extreme Zauberwirkung haben, war es vor allem ein Fehler den Kessel so stark zu drosseln. Dadurch kam keine ordentliche Vergasung mehr zustande, und der Wirkungsgrad ist mies. Die zusätzlichen Verluste durch die höhere AGT sind viel unbedeutender als die fehlende Vergasungsfunktion.
    Zufrieden bin ich damit natürlich noch lange nicht:
    Schön wäre, wenn der Kessel tatsächlich mal 50kW oder sogar etwas mehr liefern würde. Da er doppelt so viele und längere Wärmetauscherrohre als der DC30GSE hat, und dieser 30 kW erreicht, sollten beim (optimierten) DC50GSE eher mehr als 50 kW möglich sein. Die Ketten waren bestimmt sinnvoll, als nächstes kommt

    • Wärmedämmung für die Unterseite/unteren Reinigungsdeckel
    • bessere Turbulatoren (Ziel: trotz hoher Leistung weniger AGT)

    Ich habe ansonsten den Eindruck, dass der DC30GSE und der DC50GSE sich in einigen Details erheblich unterscheiden. Z.B. hat der Schlitz zwischen [lexicon]Wärmetauscher[/lexicon] und Gehäuse beim 30er die Größenordnung von cm, beim 50er sind's nur wenige Millimeter. Insofern gehe ich davon aus, dass die Optimierung auch etwas unterschiedlich ausfallen muss. Ich hoffe auf die 7.x Turbulatoren, die sich nach Bedarf auf den angemessenen Strömungswiderstand umbauen lassen.
    Paul

  • Wenn nicht die Ketten eine extreme Zauberwirkung haben, war es vor allem ein Fehler den Kessel so stark zu drosseln. Dadurch kam keine ordentliche Vergasung mehr zustande, und der Wirkungsgrad ist mies.


    Paul,
    das ist soweit richtig wenn der Kessel dafür nicht modifiziert wurde.
    Dann ist eine wesentlich höhere AGT erforderlich um dem Kessel Nennleistung zu entlocken.


    Aber das Geheimnis der Pyrolyse liegt nicht in einer hohen AGT, sondern in einem Strömungsgleichgewicht
    im Kessel und einer effektiven Ansaugluftvorwärmung im Kessel.

    Denn die treibt die Pyrolyse bei sehr niederer AGT auch auf Höchstleistung.
    Da spielt auch der Abgasmassenstrom eine erhebliche Rolle, der sollte möglichst nieder sein.


    Gestern hatte ich wieder einen ganzen Abbrand mit 125°C AGT gemacht und der Kessel überschritt sogar wieder die Nennleistung.


    Und das macht schon einen Unterschied wenn du fast 10% Abgasverluste hast oder nicht einmal 5%.
    Wenn du alles richtig machst verspreche ich dir daß du deinen Kessel nicht wiedererkennst.


    Klick...........Abgasströmungsprobleme im ATMOS mit Umlenkplatte und Diffusor behoben (Zusatzmodifikation zu den V7.1 Wirbulatoren)

    Woody


    Wenige sind imstande, von den Vorurteilen der Umgebung abweichende Meinungen gelassen auszusprechen.
    Die meisten sind sogar unfähig, überhaupt zu solchen Meinungen zu gelangen.

    Albert Einstein, *1879 †1955 Physiker


    Wird unsere heutige Welt überleben ?......Klick.......http://up.picr.de/14123126bu.pdf


  • Weils hier am besten hinpasst, möchte ich mal meine Web-Visualisierung zum Besten geben:


    bei mir läuft jetzt ein kleiner RaspberryPi, auf dem ein PHP-Skript aus meinen Haustechnikdaten eine Webseite zusammenbaut. So sieht sie aus:

    http://Web-Visualisierung Paul_S
    Diese Seite zeigt nur Zustände und Messwerte an, steuern kann man darüber nichts. Das würde ich nur machen, wenn ich ganz sicher bin dass niemand da eindringen kann.
    Auf jeden Fall kann ich so unterwegs auf dem Handy nachgucken, ob ich jetzt nach Hause muss, zum Ńachlegen, oder ob die Abgastemperatur noch bei 180°C steht. Oder ob der Speicher schon voll ist, oder die Sonne auf die Kollektoren scheint ;)


    Viele Grüße


    Paul
    (der öfter mal im Forum liest, aber weil es hier keine Probleme mit dem Atmos gibt, und so viele andere Sachen zu erledigen sind nur selten hier was schreibt...)

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