Lambdamessung/ Abbrandregelung

Hallo Helmut!

Ich kenne Heinz Jürgen's Ausführungen aus dem HT Forum und schätze sie sehr.

Allerdings ist der Vergleich mit der Hydraulik ein "red herring":
Das passiert bei niedrigem Volumenstrom und hohen Leitungsquerschnitten.

Äquivalent in der Elektronik zu zwei parallelen LEDs: diejenige, die minimal geringere Durchlassspannung hat, leitet mehr Strom, der Arbeitspunkt rutscht auf der Kennlinie in einen noch schlechteren Bereich, der Prozess verstärkt sich.
Im Endeffekt brennt die LED durch, die andere hat nie richtig Licht gegeben.
Wenn die erste durch ist, brennt natürlich dann die zweite auch durch.

Läßt sich ideal mit 2 separaten Spannungs / Stromquellen lösen.

In der Praxis geht's aber mit 2 separaten Vorwiderständen perfekt.

Das hydraulische Äquivalent dazu sind dünnere Zuleitungsschläuche, Drosseln, und/oder eine stärkere Hydraulik-Pumpe oder einfach belastete Zylinder. Irgendeine Form von signifikantem Widerstand je Zylinder in Bezug zur Pumpe.
Dann fahren auch die 2 Zylinder parallel aus.

Das gleiche geht beim 15er mit seinem überdimensionierten 40er-Gebläse:

Original ist das Gebläse durch die Drosselblende grob heruntergedrosselt.
Dann wird per PWM die Primärluft reguliert. Der Leitungsquerschnitt der Primärluft ist weit und nimmt das Luftvolumen das das Gebläse liefert ab.
Von diesem variablen Luftstrom mit geringem Druckaufbau die Sekundärluft abzuzweigen ist Schwachsinn.
Das erklärt die riesigen Sekundärluftdüsen und die schlechte Regulierbarkeit.
Das ist irgendwie komplett verkehrt aufgebaut, weil bei der Primärluft nur das Volumen zählt, bei der Sekundärluft aber auch der "Einspritz-" Druck.
Geregelt wird aber nur das Primär-Volumen. Druckaufbau ist unmöglich, da die Primärluft keinen Widerstand hat.

Daher macht es mehr Sinn, Druck zu generieren, und den dann für die Primärluft durch eine Drossel herunterzuregeln:
Wenn man das Gebläse ungedrosselt auf Vollast laufen läßt, dafür aber Primär- und Sekundär- Luft getrennt per Drosselung abzweigt, dann hat man endlich den Druckaufbau, den man für die Sekundärluft-Einleitung braucht.
Primärluft nach Leistung (VL-Temp) geregelt.
Sekundärluft nach Lambda.

Zuerst sollte aber die Mechanik stimmen, sprich der Düsenstein - für die Versuche tun's erst mal auch Einstell- Drosselschrauben sowohl für Primär als auch Sekundärluft.

Wer will kann natürlich gleich auf 2 Gebläse gehen - ist wie bei den LEDs die Luxus-Variante.
Dann kann man aber genauso gut das eine auf Volumen auslegen (=Original) und das zweite so auswählen, daß es genügend Druck für die Sekundärluft aufbaut.
Wenn das 2. Gebläse eh komplett von der Primärluft getrennt ist, dann kann's genauso gut auch drehzahlgeregelt sein.
Ich seh dann keinen Sinn in einem ungeregelten Gebläse mit extra Belimo hintennach.

2 drehzahlgeregelte Gebläse wären auch eindeutig die Energie-effizienteste Lösung.

Bei mir ist halt links-rechts-vorne kein Platz.

beste Grüße,
Albrecht

Hallo Helmut!

kurze Frage zur Klärung - was meinst Du mit "Volumen aufbauen" ?
a) Verschreiber - gemeint war "Druck aufbauen"
b) ???

ad a) definitiv nicht bei offenen Primärluft-Öffnungen und ca gleich großen Querschnitten in der saugseitigen Drosselblende des Gebläses (am 15er, wie gesagt !).

Als du's probiert hast, hast Du ...
1) mit Druckmessungen gearbeitet?
2) Druckerhöhung in der Windkammer angestrebt
2a) wenn ja, wie ? (bei deinem 40er gibt's keine saugseitige Drossel-Blende, also hättest du sowieso ein 2. Gebläse eingesetzt. Da ist's logisch, gleich Primär- & Sekundärluft zu trennen - hätte ich auch so gemacht)

Ich habe die Überlegungen definitiv auf den 15er=25er beschränkt, weil der ganz andere Voraussetzungen hat als dein 40er, wo das Gebläse ungedrosselt ist, also die mögliche Drucksteigerung sehr begrenzt ausfällt.

Zitat

Jetzt schreibst Du es muß auch mit einem Gebläse gehen und ich sage es geht nicht mit der Begründung "ich habe es selbst schon probiert, ohne Erfolg".

Du wolltest wohl eher schreiben:

Zitat

... ich sage es geht nicht am 15er mit der Begründung "ich habe es selbst schon am 40er probiert, ohne Erfolg".

Bitte immer alle Randbedingungen beachten und Allaussagen auf Grund eines erfolgreich umgebauten 40ers vermeiden.

Der Rest-O2 und Rest-CO wäre ja ganz ok.
Mein unverbrannnter C und Rest-O2 stammt aus unvollständiger Verbrennung - und die stammt von zu geringer Temperatur und zuwenig O2. Mehr O2 krieg ich ohne höheren Druck trotz der großen Düsen nicht in die Flamme hinein - daher die Überlegungen zur Druckerhöhung.
Geplante Gegenmaßnahmen: eliminieren der letzten Stahlflächen in der verlängerten Brennkammmer, mehr Druck auf der Sekundärluft, kleinere Düsen zur besseren Vermischung - evtl bessere Vorwärmung.
Das sollte die Verbrennung beschleunigen und damit die Temperatur heben.

Zitat

Nun wäre es schön wenn Du deine Idee auch mal bauen würdest um den Beweis anzutreten, daß es funktioniert. Bitte den Rest Co Wert nicht vergessen.

Rest-CO ist wie schon gepostet 106 ppm.

Ich hab keine Zeit, das 10 mal umzubauen also lote ich erst alle Möglichkeiten für meinen 15er aus bevor ich weitermache. Bisher bin ich erst eine einzige Abzweigung zurückgegangen.
Derzeit ruht der Kessel. Umbauten sind sinnlos, wenn ich nicht nach jeder Maßnahmen mehrere Abbrände mitloggen kann.

Mal was anderes: Wer weiß wo man Aerogel-Platten bekommt - das wäre die perfekte Brennkammer - ohne Thermische Kapazität mit blendenden Isolationswerten ?

Grüße,
Albrecht

Hallo Helmut!

Die Länge der Rohrüberstände ist wurscht - das liegt daran, daß der 40er mehr Raum nach vorne hat (Gebläse nicht seitlich montiert).

So wie du's beschreibst, wären die 2 Kessel jetzt identisch.
Nur wenn ich meinen so betreibe, dann frisst er Holz für 50kW und liefert Wäme für ca 30kW und wird in spätestens 3 Jahren hin sein.

Ich will ihn aber bei 15-20kW Wärmeleistung betreiben und nicht wesentlich mehr Holz einwerfen.

Das bleibt Apfel & Birnen:
Am 15er hat das Gebläse mehr als die doppelte Reserve, am 40er NULL (bezogen auf die Nennleistung / gewünschte Leistung).

Und daraus kann ich am 15er etwas machen, was am 40er sicher nicht geht (hast du ja schon verifiziert).

liebe Grüße,
Albrecht

Hallo Heinz-Jürgen !

Was du beschreibst ist in etwa mein geplanter Weg:
Blende entfernen & Primärluft vom höheren Druck herunterdrosseln.
Danke daß du deine Erfahrungen gepostet hast.

Ad "red herring":
Damit meinte ich nicht "auf eine falsche Fährte locken" sondern "unvollständige Angabe". Das gezeigte Verhalten beruht auf geringer Pumpkapazität im Vergleich zur Abnahme.
Das beschreibt damit perfekt den 40er kessel, und auch den 15er im Originalzustand.
Allerdings kann man das beim 15er ändern, wie du schon probiert hat, und jetzt erstmals beschreibst.

Mein Vergleich mit der Elektronik ist ebenso gültig. Dort sind Vorwiderstände state-of-the-art.

Die konkreten Meßwerte muß ich erst überdenken.
Die wären bei mir erst im Herbst möglich gewesen.

Ein paar Fragen dazu, damit die Angaben vollständiger werden:
Was ist die Leistung bei deinen 3 Umdrehungen Primärluft? (überschlagsmäßig reicht)

Wie sieht dein Feuerraum aus ?
Du hast noch die Originaldüsen ?

Das "Hochschießen" von 1,6 auf 2 mbar bei der Primärluft sehe ich jetzt ad-hoc nicht so schlimm - wenn die Primärluft nach Leistung geregelt wird, dann regelt sich das langfristig wieder aus.
Die Sekundärluft mag kurzfristig etwas schwingen, wenn sie zu nervös geregelt ist. Das kann man aber evtl. dämpfen.

Wichtig ist nur, daß die Primärluft-regelung eine längere Feedback-schleife hat als die Sekundärluft-regelung, sonst gibt's Reglerschwingen.

Mit Primärluft <- Temperatur (~Leistung, langsam, Master) und Sekundärluft <- O2 (Abgas, schnell, Slave, alternativ Brennraumtemperatur?) sollte das gehen.

beste Grüße,
Albrecht

Hallo Helmut!

Ich kann's zwar am WE nachmessen aber erst am Mo posten.
Den Rohrüberstand hattest du erwähnt. Ich hab schon gesagt, daß der wurscht ist- beim 15er ist halt weniger Platz.

Das Volumen der Windkammer ist bis auf einen kleinen Puffereffekt ziemlich egal - sollte übrigens ein weiterer Unterschied zw 15er und 40er sein - der 40er hat denke ich mehr Volumen in dieser Vorwärmkammer.
Das Vorwärmen ist wohl der Hauptzweck dieser Kammer.

Luft ist komprimierbar - aber die gemessenen 2mbar bei entdrosseltem Gebläse machen da nicht so viel her (1023mbar oder 1025mbar - nun ja). Bei gedrosseltem Gebläse ist das dann noch etliches weniger.
Also sollte der Puffereffekt der maximal 10l Volumen eher vernachlässigbar sein.
Bei 10 bar im Druckkessel meines Kompressors ist das was ganz anderes (und nicht wirklich vergleichbar).
Bei 2 bar nach dem Turbolader meines Autos ist der Puffereffekt von ca 6-8l nachfolgendem Volumen auch nicht zu merken. Also werden die 0.002 bar auf den 10 litern wohl eher ein sogenannter "Lercherlschas" sein.
Pufferwirkung vielleicht 1/100 sekunde???

Kann natürlich sein, daß ich da was wichtiges übersehen habe, aber der Druckstoß, wenn die Heizraumtür zufällt ist größer. (drückt zumindest die Zugbegrenzerklappe auf)

Ich weiß also nicht, worauf du mit dem Volumen hinaus willst - v.a. weil du noch immer nicht geantwortet hast, was du mit "Volumen aufbauen" meinst - das is konstant wie nur was und die Druck-varianz ist auch gerade mal meßbar.

Als "Puffervolumen" reicht das wahrscheinlich nicht mal um eine schlechte Regelcharakteristik zu glätten.

Wenn das wirklich puffern würde, dann würde ich mir eher Gedanken um den Vergasungsraum machen, der ja mit 2x40mm Röhren ungedrosselt dranhängt. Aber da ist der Abgangs-querschnitt durch die Feuerdüse noch breiter.
Solange die Abgänge von der Vorwärmkammer so offen sind, kann man nicht von Druck-Aufbau sprechen. Auch wird man den 15er so sicher nicht unter 25kW bringen ohne daß die Sekundärluft verhungert.

Also bitte erklären, was Du wirklich meinst,
beste Grüße,
Albrecht

Hallo Erwin!

Was hat das Flammverhalten nach der Düse wenn ich die untere Türe öffne, mit den Druckverhältnissen in der Windkammer zu tun ?

Dazwischen liegt die Düse und eine Verbrennung, die die absolute Temperatur auf das 3-4fache steigert - mit entsprechender Volumens-Ausdehnung & Drucksteigerung nach der Düse.

Wenn du die Türe aufmachst, gibst du den heißen Abgasen den ca 15-20 fachen Querschnitt zum Abziehen - verglichen mit den 6 WT-Röhren. Das verlangsamt die Gasgeschwindigkeit nach der Düse - die Flamme "fällt ein".
[Korrektur: beschleunigt! es sieht nur durch das Einfallen optisch so aus wie eine Verlangsamung.]

Die direkte Rückwirkung durch die Düse in die Vergasungskammer durch die Primärluftröhren in die Vorwärmkammer wird eher klein sein.
Umgekehrt ebenso.

Was die Regelung evtl instabil macht ist der hohe Verstärkungsfaktor durch die Primärverbrennung: die Primärluft facht die Primärverbrennung an, das produziert ein Vielfaches an Brenngas, ...
Da ist aber auch schon ein wenig thermische Trägheit dabei.
Wenn man die Regelschleife für die Primärluft aber über die relativ träge obere Kesseltemperatur schließt, wird das wieder ausgeglichen.

Die Sekundärluft ist schneller zu regeln - nach Abgas / Brennkammertemp / ...

BTW: wenn ich die Türe aufmache, dann kommt mir die Flamme entgegen.
Durch die längere Brennkammer dauert es auch etwas länger, bis die Flamme einfällt - zumindest bilde ich mir das ein.

beste Grüße,
Albrecht

Hallo Helmut !

War am WE krank und war nicht vor Ort.

Soweit sind wir uns aber einig: das was bei den beiden gleich ist, ist die generelle Luftführung und die Düse.
Wenn man das Gebläse entdrosselt, dann auch im Groben die Luftströme und primären Leistungswerte.
(aber warum sollte man das tun ? - dann doch gleich einen 40er kaufen !)

Die Düse wird als erstes geändert werden müssen um ihn auf echte, dem WT angepasste, 15kW zu bekommen - dafür muß aber das Luftsystem soweit verändert werden, daß die letzten Ähnlichkeiten zum 40er dahin sind (Druck statt Volumen).

zum Zitat: Leonardo mußte sich gegen die reinen Denker abgrenzen, die die verklärte "reine Wissenschaft" forderten (s.a. bei den Griechen) - aber auch das muß man als Gegenreaktion zum reinen "herumbasteln" anderere früher "Wissenschafter" sehen.

Die Relativitätstheorie wurde als Gedankenexperiment entwickelt.
Die experimentelle Bestätigung war erst Jahre später möglich.
Da wäre man aber auch mit Millionen Jahren von Experimenten nie draufgekommen.
Gibt noch etliche andere Beispiele jüngeren Datums - v.a. für komplexere Systeme.

Wissenschaftliches Arbeiten ist Theorie / Modell -> experimentelle Verifikation / Falsifikation.
Also doch zuerst nachdenken - selbst bei Leonardo DaVinci.

Ohne Nachdenken (Planung, Theoriebildung) ist halt der Suchraum einfach zu groß und daher die Erfolgschancen zu gering.

Dann muß das Experiment kommen.
"Und wenn man gemessen hat, dann sollte man sich nochmals überlegen was man da gemessen hat und was dabei schief gegangen sein könnte." - das kommt von einem Praktiker.

Meine Experimente starten wieder mit der nächsten Heizperiode.
Es wäre nicht im Sinne des Umweltschutzes, für Experimente sinnlos Holz zu verbrennen.
Bis dahin überlege ich, bereite vor und diskutiere die bisherigen Ergebnisse.

All meine bisherigen Änderungen wurden zuerst gründlich überlegt, geplant, und dann ausgeführt.
Nur ein einziger Schritt hat sich als nicht zufriedenstellend erwiesen.
Ich lerne aber auch von anderen und muß nicht alles selbst ausprobieren / erfinden.

Mehr detaillierte Beschreibungen von Überlegungen und Versuchen hier würden uns allen helfen unsere Ziele effektiver zu erreichen.

Allerdings sind so ausgefranste Diskussionen wie diese hier da nicht sehr ermutigend.
Im Internet arten Diskussionen so oft in missionarische Bekehrungsversuche aus.
Liegt wohl am fehlenden Nonverbalen.

beste Grüße,
Albrecht

B) hallo albrecht
deine betrachtung der dinge scheint mir doch etwas übertrieben.
"ausgefranzte" diskusionen sind oft wertvoller als sture behauptungen
keinesfalls empfinde ich die beiträge als"missionarische bekehrungsversuche".
so mancher vigas-heitzer gibt seine erfahrungen weiter,was sicher zeitaufwendig ist.
unser bestreben ist doch letztendlich unsere HV noch effektiver zu machen.
ich überlege mir auch jeden schritt zur verbesserung.habe sehr viel hier im forum dazugelernt.
gruß horst!:unsure: !

Hallo Erwin!

Meine Anlagenbeschreibung ist komplett an einer Stelle dokumentiert.
Ich update das nach jeder Änderung.
Dort ist auch der eine Rückschritt im Design dokumentiert.
Den Link hätte ich gerne links im Kurz-Profil, aber das geht nicht.

War viel Arbeit, ist sicher auch viel Arbeit, das zu lesen und zu verstehen, aber besser, als das auf 100+ Posts zu verschmieren, da die Änderungen nicht unkorreliert sind. Jede ist von den vorigen abhängig.

Ich wünschte das würden mehr Leute machen. Es ist praktisch nicht herauszufinden was jemand für einen Umbau hat, wenn die Beschreibung auf 100 Posts verteilt ist. Das generiert viel sinnlosen traffic durch Mißverständnisse.
Die Funktion "alle posts dieses Users" ist ja leider nicht mehr vorhanden Ab 100 posts aber auch wieder sinnlos.

Die Fotos warten immer noch darauf, daß sich mein smartphone wieder mit dem Rechner verträgt.
Schei&%§$ ActiveSync - vielleicht aber auch der USB-port vom phone?
Ich hoffe, ich habe bald Zeit dafür.

beste Grüße,
Albrecht

lambda nach etlichen abbränden !
nach dem testen habe ich ein paar bilder gemacht.
weitere änderung wird,wenn genug euronen vorhanden sind,die luft zu trennen und mit 2 gebläse zu regeln.vollmarsteuerung.
bin aber jetzt schon überrascht wie oft die lambda-regelung nachsteuern muß,um die sauerstoff-restmenge zu halten.zu sehen war aber jetzt schon eine deutlich längere
heizphase mit 1/2 ladung buche.
die werte:
rest-sauerstoff ca.6,5%
abgasverlust um die 10%
man kann ruhigen gewissens die lambda von harald buß empfehlen.
hw 55 hat mir geraten die lambda einzubauen.
gruß horst! [Blockierte Grafik: http://www.holzvergaser-forum.de/media/kunena/attachments/legacy/images/PICT1445.JPG]

:laugh: hat leider mit den bildern nicht gleich gepasst. [Blockierte Grafik: http://www.holzvergaser-forum.de/media/kunena/attachments/legacy/images/PICT1443.JPG]

Hallo Horst!

Das sieht ja nett aus.
Denkst du ein 2. Belimo hätte bei dir noch Platz ?
Dann kriegst du auch mit Entfernen der Blende mehr Druck auf die Sekundärluft.

Wenn du auf 2. Gebläse umbaust, könntest du vorher / nachher gut dokumentieren - sowas fehlt uns hier noch.
Wieviel bringt das 2. Gebläse noch, wenn man Lambda bereits regelt ?

Grüße,
Albrecht