Teillast != schlechter Wirkungsgrad

Es gibt 22 Antworten in diesem Thema, welches 14.647 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag () ist von JackintheGreen.

  • Servus,


    eine Sache die man hier praktisch in jedem Gewinde lesen kann, ist das die HV am besten nur unter Vollast betrieben werden da sonst der Wirkungsgrad schlecht wird. Bis dato hat für diese These noch niemand eine verwertbare bzw. aussagekräftigen Nachweis geliefert. In einschlägiger Fachliteratur kann man lesen, das HV-Kessel sogar ein sehr gutes Teillastverhalten haben. Also was stimmt nun?


    In meinen Augen stellt sich das so dar:


    Wir haben einen Gesamtwirkungsgrad von sagen wir mal 90% an den Stutzen des HV. Dieser WG ist das Produkt aus dem wärmetechnischen Wirkungsgrad (Abgasverluste) und dem Verbrennungswirkungsgrad. Im Volllastfall hieße das dann z. B. 0,95 * 0,95 = 0,9025


    Im Teillastbetrieb verändert sich dann die Rechnung durch den Abfall der Abgastemperatur (= Wärmeaustauscherfläche weniger belastet) steigt der Wirkungsgrad zwangsläufig auf der wärmetechnischen Seite. Nun kann man nur mutmaßen wie es sich bei der Verbrennung verhält. Die Verbrennungstemperaturen dürften nicht wesentlichen sinken (warum auch?) und damit könnte der VWG doch durchaus gleich bleiben. Und in Summe gleicher oder bessere WG vorhanden sein. Sicherlich gilt das o. g. nur in bestimmten Grenzen.


    Persönlich bin ich natürlich auch ein Befürworter von großer Puffermasse. Allerdings wäre in bestimmten Umständen ein Lastfolgebetrieb des Kessels durchaus sinnvoll.

  • Hallo (hier könnte auch dein Name stehen),
    Damit hast du voll und ganz recht. Zumindest von einem gewissen Standpunkt aus.


    Man sollte aber erst einmal definieren:
    Vollast: Kessel läuft sauber und erzeugt soviel Holzgas, wie der Kessel auch verarbeiten kann.
    Teillast: Die Holzgaserzeugung wird unter den Wert zurückgefahren, der für die normale Kesselleistung erforderlich ist.


    In der Volllast-Situatuon haben wir eine optimale durchmischeung vcon Holzgas und vorgewärmter Sekundärluft. Der CO-Wert ist am geringsten, es existiert ein passender Luftüberschuss um die 6° (beim einen mehr, beim anderen weniger, aber als Durchschnitt brauchbar.)


    Jetzt kommt die Anforderung von der Steuerung, die Leistung zu veringern. Dabei sollte die Holzgasmenge ab, da der Primärlüfter weniger Luft dem Kessel zuführt. Aber: Bis das Glutbett sich verringert, dauert es schonmal gut eine Stunde, bis sich der Kessel dem wieder angepasst hat.


    In dieser Zeit läuft der Kessel langsamer. Es fehlt der Druck in der Brenndüse duch die Primärgase, es wird viel mehr Holzgas erzeugt als eigentlich nötig. Gleichzeitig wird auch die Sekundärluft zurückgenommen, um den Luftüberschuss zu senken. Dadurch wird das Holzgas nicht mehr korrekt mit der Sekundärluft vermischt, da auch hier der Druck fehlt und mehr unverbrannter Sauerstoff komm in die Abgase.


    Letztendlich sinkt die Flammtemperatur soweit ab, das die komplette Verbrennung in der Primärphase abläuft und kaum noch in der Düse. Dabei sinkt selbstversändlich auch die Abgastemperatur und es ist auch so, das Kein Rauch entstehen muss. Es erweckt also den Anschein einer Kompletten, sauberen Verbrennung.


    Aber dem ist nicht so. ich habe es bei mir erlebt: Kaum hatte ich den Lambdacheck eingebaut und die Regelung für Pimär udn Sekundärluft realisiert, hatte ich bei gleicher Abbranndauer und Holzmenge auf einmal 100° mehr Abgastemperatur. Man kann jetzt den Kessel soweit drosseln, bis die Verbrennung gerade so noch sauber läuft. Das ist aber von Kessel zu Kessel, von Düse zu Düse unterschiedlich, da es heir auf die Vermischeung des Holzgases mit der Sekundärluft ankommt. In diesem Zustand der "gerade noch" sauberen Verbrennung würde ich sagen, das der Kessel unter Vollast läuft, da der Kessel seine Leistung bringt, die AGT am niedrigsten ist und die Verbrennung vollständig.


    Sobald man jetzt aber nach unten "modulieren" würde, hat man wieder die Alten Probleme: unvollständige Verbrennung, scgllechtere abgaswerte,.....



    mfg
    Thomas Pfaffinger

    Admin Holzvergaser-Forum.de
    Kein Support per PN oder Mail, sofern dies nicht Forenroblematiken betrifft.

  • Hallo Thomas,
    Hallo Mann/Frau ohne Namen,


    Wie man ja bei meiner Anlage unschwer sieht handelt es sich um einen HDG Euro Kessel. Ein und der selbe Kessel wird wird als 30, 40 und 50 kW Kessel vertrieben. Wenn man den "Fachmanncode" für die Steuerung hat, kann man die Leistung in der Grundeinstellung festlegen.
    Und ja, selbst im Datenblatt von HDG wird je kleiner werdenden Leistungstufe der WG um 0,3% besser. (Siehe Datei)


    Da dies ein HV mit Saugzuggebläse ist, kann ich, Thomas zu deiner Aussage mit den Drucklüftern keine Anmerkung machen.


    Eins ist aber gewiss, sinkt im Abbrandmodus die Leistung unter 30 kW wird der WG wesentlich schlechter.
    Die Stromaufnahme ist allerdings bei 30 kW wesentlich geringer (Lüfterdrehzahl kleiner -> Leistung nimmt ca. in 3 Potenz ab) Dies relativiert sich aber durch die längere Laufzeit eines Abbrandes.


    Somit denke ich habt ihr beide recht, im Teillastbereich ist der HV in der Theorie besser, unterhalb dieser Grenze wird der Kessel wieder schlechter.


    Da ich einen WMZ installiert habe und auch den Fachcode habe, wurde dieses Verhalten bei mir ausprobiert. Ich konnte keinen Wirkungsgradunterschied in der Realität messbar feststellen. Die nutzbare Wärmeenergie von einem kG Holz blieb bei meinen Versuchen konstant bei ca. 3,3 kW/kG.


    Vielmehr kann man sparen, wenn man den Puffer ordentlich leer fährt um dann den Kessel zu 100% befüllen zu können. Den jedes % weniger an Füllung schlägt sich durch die Abbrand- und Anheizverluste viel schlimmer im GesamtWG der Anlage nieder.


    Das ist sicherlich keine wissenschaftliche Arbeit, nur meine Feststellung im wirklichen Betrieb ohne Laborbedingungen.


    Viele Grüße
    Udo

  • Hallo @ all,


    wie Thomas schon festgestellt hat sind die konstruktiven Querschnitte der Kessel auf Vollast ausgelegt.


    Somit herrschen nur bei Vollast optimale Strömungsbedingungen die wiederum optimale Verbrennung garantieren. Damit steigt auch die Verbrennungstemperatur UND zwangsläufig die AGT. Das wiederum senkt den feuertechnischen Wirkungsgrad laut Tabelle leicht.


    Umgekehrter Fall: stark abgeregelter Betrieb erhöht zwar vordergründig den Wirkungsgrad der Wärmetauscher - aber um welchen Preis?!? Die Verbrennung wird unsauber, die Abgaswerte und somit die viel schädlicheren chemischen Verluste steigen, die Versottungsgefahr ebenso - und unterm Strich wird der Gesamtwirkungsgrad wesentlich schlechter als bei Vollast!


    Man darf nicht vergessen: viele dieser AGT-basierenden "Regelungen" sind erst nachträglich von den Herstellern an die lange zuvor konstruierten Kesselkörper gebaut worden. Als "Mode-Extra" für die werte Kundschaft. Welches dann vornehmlich dazu missbraucht werden, den Kessel mit eingestellten lächerlichen 150° AGT zu erwürgen. (Vigas hat wohl nicht ohne Grund den AGT-Fühler so platziert dass er fast durchgehend 30° - 40° weniger anzeigt als tatsächliche Temperatur anfällt)


    Ich bin ein Verfechter des Vollastbetriebes. Allerdings so wie konstruktiv vorgesehen. Wenn Blenden und Drosseln an Gebläsen und Luftführungen entfernt werden und damit die Leistung "frisiert" wird oder gar die Verrohrung so klein dimensioniert wird dass die Leistung nicht abgeführt werden kann so ist das dann ein anderes Kapitel. Wobei im ersteren Fall die AGT-regelung sinnvoll ist, bei zu kleinen Rohren aber besser die Kesseltemp. als Regelparameter herangezogen werden soll.


    MfG Helhof

    Klimawandel: gibts seit 2.500.000.000 Jahren.
    Industrielle Revolution: gibts seit 250 Jahren.


    "Gut Holz" wünscht HelHof
    Vigas/Solarbayer 40 E

  • Hallo


    wenn Horst meint dass sein Vigas-Kessel auch mit 57% Luftleistung guten Wirkungsgrad hat dann soll er sich erinnern, dass er ja ein zusätzliches zweites Gebläse drangemacht hat.


    :)

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  • Hallo helhof
    Genau aus diesem Grund wurden unsere Kessel(von den meisten)umgebaut,um die Abgasth.so weit wie es nur geht herunter zu bekommen.Und dabei trotzdem eine sehr gute Verbrennung zu erreichen.Wie du ja wissen wirst:je höher die Abgasth.desto schlechter ist der Wirkungsgrad.Das zurücknehmen der Abgasth.funktioniert auch nur bis zu einem gewissen Grad,dann ist auch da Schluß.Normalerweise hält meine Abgasth.so bei rund 167° nur heute habe ich den Kessel vor den Bildern noch gereinigt und man sieht es.Es soll auch niemand glauben sein Kessel braucht durch den zusätzlichen Lüfter und Steuerungen recht viel mehr an Strom.Siehe die Auflistung von HB 53.Dauer eines Abbrandes ist bei mir ca.2,5 Std.dann steht wieder alles und der Puffer ist voll.
    Horst!

  • Dauer eines Abbrandes ist bei mir ca.2,5 Std.dann steht wieder alles und der Puffer ist voll.
    Horst!


    Das ist aber sicher kein Teillastbetrieb, wenn der so schnell fertig ist. Versuche doch mal den Abbrand auf fünf bis zehn Stunden auszudehnen. Das wäre echter Teillastbetrieb. Wieviel Prozent Lüfterleistung dafür nötig ist interessiert eigentlich nicht. Die Feuerungsleistung bzw. abgegebene Leistung zählen da.


    Gruß
    Peter

  • HalloPZ67
    Wozu sollte ich den Abbrand auf 5-6 Std hinauszögern,damit ich die Abgase länger in den Kamin jage?Für die 1000 L Puffer kann ich den Kessel nur zur hälfte füllen.Wenn der Kessel voll gemacht würde,hätte ich unter Umständen auch eine Abbranzeit von 5 Std,aber wohin mit der Wärme?Dank meiner neuen Heizkreissteuerung kommen ich auch bei -15°mit nur 1x in der früh und 1x abens Anheizen locker über die Runden.Es sind 180m2 zu beheizen.Bei dieser Kessel -Leistung zeigt sich erst,wie wichtig ein 2er Puffer währe.Aber leider kein Platz dafür.
    Horst!

  • Hallo ,


    meiner Meinung nach kann man doch im log sehr einfach sehen , ob der momentane Betrieb in Ordnung ist oder nicht . Wenn ich eine kontinuierliche Verbrennung habe ( zu sehen an der Brennraumtemperatur ) , ohne große Sprünge , verbrennt das Holzgas also noch sauber . Und der sekundär Lüfter sorgt für genug Sauerstoff . Es wäre natürlich interessant zu sehen , was der CO Gehalt in der Zeit macht . Aber den Abbrand über den ganzen Tag zu ziehen scheint für meinen 14,9er übertrieben . Er brennt mit einer Ladung Buche ca. 3 Stunden und heizt meine 3000l ( bei gleichzeitiger Abnahme von WW und HZ ) von 55 auf 75° auf .
    Vielleicht binden H u H ja ein CO Meßgerät noch mit in die FT ein...


    Grüße


    Peter

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

  • Hallo peter
    Du bist in der glücklichen Lage,soviel Puffervolumen zu haben.Ich muß mir schon überlegen,wieviel Buche ich auflegen kann.Ich wollte mir zuerst ein Greisinger Messgerät kaufen,aber auf der anderen Seite will ich meine Brennraumtür nicht anbohren.Darum kann ich die Brennkammerth.nicht messen und brauche es eigentlich gar nicht,wenn ich mir die Asche ansehe.Und Loggen kann ich mit der FS demnächst ebenfalls was ich auch nicht unbedingt brauche.Intessant währe nur zu wissen,welche Leistung der Kessel nach den Umbauten tatsächlich hat.Sicher keine 25 KW sondern erheblich mehr.
    Horst!

  • Hallo Horst ,


    die 3000l sind eben sehr komfortabel ;) .
    Aber das Anbohren der Tür ist keine große Sache


    Man muß nur beim Reinigen etwas aufpassen .
    Gibt das Meßgerät denn einen kontinuierlichen Meßwert raus ( wie z.B. der PT 1000 ) oder kann man nur Momentaufnahmen machen ?
    Hat eigentlich jemand schon mal versucht , die Abgaswärme zu nutzen , so wie es im Brennwertkessel gemacht wird ?
    Meine Vorstellung wäre , das Abgas mittels WT unter z.B. 90 ° zu kühlen , das Wasser abzuscheiden und den " kalten " Rauch dann in den Kamin zu leiten .
    Grüße


    Peter

    Vigas 14,9
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  • Hallo Horst,


    Von Fa. Greisinger habe ich bisher noch kein Meßgerät. Evtl. kaufe ich mir demnächst das GCO 100 zum CO messen.


    Wenn Du ein Meßsystem meinst, mit dem man die Brennkammertemp. aufzeichnen bzw. mitloggen kann, da habe ich eine Ausrüstung. (Ist von SfM Geraberg)
    Genauere Details habe ich in meinem Heizungsprojekt vorgestellt.
    Man braucht den Therm K-Fühler, ein Meßgerät und eine entspr. Software für den PC zum Aufzeichnen der Daten.


    mfg friedrich

  • Hallo Friedrich ,


    es ging mehr um ein CO Meßgerät , um ähnlich wie mit dem K-Fühler und der FT den CO Gehalt kontinuierlich aufzuzeichnen .


    Grüße


    Peter

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  • Hallo Peter,



    ich sehe grade, daß die die Isolierplatte direkt an die Kesselwand gestellt hast. Ist das richtig?


    Dort sollte ca. 5cm Platz sein zwischen der Kesselwand und der Brennkammerwand. Wie kommen bei dir die heissen Gase an die Kesselwandung? Hast du auch ein Bild von Vorne?



  • Hallo Peter,
    Du kannst auch kontinuierlich CO messen, dazu brauchst Du eine Pumpe zum Absaugen der Rauchgase, einen Filter, eine Kühlstrecke. (mußt Du Dir selbst bauen)
    Das GCO 100 (Meßgerät) + USB 3100 (Schnittstellen-Konverter)+ GZ 05 (Mundstück zum Absaugen).... (zum Beispiel um bei Greisinger zu bleiben) + PC zum Aufzeichnen;
    Dabei beachten, daß bei 1000 ppm, der Sensor im GCO 100 nicht mehr funktioniert.


    Also etwas aufwendiger, nicht umsonst kosten die Profigeräte zur CO-Messung einige tausend Euro.


    mfg friedrich

  • es wäre ja auch zu einfach gewesen...
    Vielen Dank für die Zusammenstellung , aber da warte ich lieber auf meinen Schorni . Der Aufwand ist mir etwas zu hoch .


    herzlichen Dank Friedrich


    Grüße


    Peter

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  • Hallo peter
    Was spacy noch vergessen hat,der Sensor im Gerät hält nicht sehr lange.Also für Dauermessung nicht geeignet.Stichprobenartige Messung ja,aber nicht für lange Zeit.Da kommt es billiger den Schorni mit seinem Messgerät kommen zu lassen.Und wie schon öfter vorgeschlagen wurde die CO-Messung zur Regelung heranzuziehen ist noch niemanden gelungen.Weil einfach zu Teuer.Die Beste momentan vorhandene Regelung ist über die Abgasth.und den O2 .
    Horst!

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