Hallo Vigasgemeinde!
Hab ja schon einiges gepostet - jetzt ist es Zeit einmal meinen Vigas- Umbau genauer zu beschreiben:
Original Vigas 15S in grün (AK 2005S ohne Abgastronic)
Termovar 5/4" 72° Guß-Ladeventil-EINHEIT mit eingebauter 110W Grundfoss Pumpe
2x1000l Puffer
200l Ausgleichsgefäß
5x Hewalex KS2000 TPL
UVR1611 für Gesamtsteuerung / Puffer-schichtladung, Solar-Schichtladung, Frischwasserwärmetauscher
Ein paar Fotos gibt's schon vom Bau und der letzten Heizperiode,
mehr Fotos füge ich nach der nächsten Reinigung hier ein ....
aktuelle Meßwerte:
Abgas 245°
CO 130 ppm (luftfrei 106 ppm)
CO2 14,79%
O2 5,7% (begann bei 5,1% -> Schrauben 2 Umdrehungen raus!)
Förderdruck -38Pa
Abgasverlust 12,2% -> 87,8% Wirkungsgrad bei Vollgas !!!
Alles selbst geplant, programmiert, gebaut.
Isolierung & Solar fehlen dzt noch (werde das aber hier updaten).
Geholfen haben mir v.a. die Jenni-DOC's, 2 Artikel über Verbrennungstechnik und die Foren (HT und Vigas) -
v.a. die postings von:
asdf=Tobias, igen, hw55, Frank L. und vor allem HJH1.
Einstellungen Holzheizung:
Hydraulik-Programm 1 / Programm S (Vollast ohne Abgasfühler)
Solltemp 82° (Update: 85°)
Abstelltemp 69° (Update: 70°)
Termovar 110W Grundfoss Kessel-Umwälzpumpe Stufe III (regelt VL auf 72°-74°) (update: 74-76°)
Die AK-Steuerung hat im Programm 1 (ohne Abgassensor!) ein paar Regeln, die man kennen muß um sie richtig einzustellen: Aus dem slowakischen: http://www.ers.sk/Subory/ServisDoc.pdf, Diagramm Seite 24.
bis Tabstell +5° -> Ventilator 100% bei TURBO (stetig 0..100% steigend bei ECO)
Tabstell +5° .. Tsoll +8° -> Ventilator 20..100% - oder eher 100..20%
ab Tsoll+9° -> Ventilator 0%
Ab 95° unterbricht der Bimetallschalter die Stromzufuhr des Ventilators.
Da öffnet auch schon fast die TAS. (einmal zum testen provoziert)
Einstellbereiche:
Tsoll 65° .. 85°
Tabstell: 20° .. Tsoll-10°
Beschreibung Reglereinstellung AK2005 Programm1 + Termovar Pumpeneinheit
Der Anheizmodus wird bei Tabstell +5 beendet.
Das Termovar nagelt die VL-temperatur dann aber bei 72° (bei mir jetzt 74°) fest.
Also darf man Tabstell nicht über Ttermovar-5° = 67-68° stellen, sonst wird der Anheizmodus nicht immer sauber beendet und immer mit 100% Gebläse gearbeitet, bis die Regelung verzweifelt.
Da aber die Regelung, wenn die Temperatur zu schnell auf Tsoll zufährt (tut sie, solange das Termovar nicht aufmacht), dort schon lange vor Tsoll scharf abregelt (Regelung nach "Gradient der Wasser-Temperatur"!!!!), darf man Tsoll aber auch nicht zu nahe an Ttermovar setzen da bei 100% Lüfter der Temperaturanstieg selbst beim 15er schon ziemlich rasant ist. Sonst fährt die Steuerung mit 100% bis auf 72° - wo das Termovar und die Steuerung aber gleichzeitig abregeln - mit ähnlichen Zeitkonstanten -> Auskühlen auf VL 68° -> 72° -> 68° - ewiges Schwingen, bis es per Zufall einmal funktioniert, oder man eingreift (per Kugelhahn oder on-off-Taste).
Der Rücklauf fällt da bis auf 55°. Regelungstechnik lässt grüßen.
Besonders schlimm wurde es, als ich versuchte da mit der Pumpenregelung gegenzusteuern - 3 Regler im gleichen System. Erst mit "hysterischer" Pumpenreaktion (deutlich schnelleres Schwingen als AK und Termovar) hat das halbwegs funktioniert.
Hab's dann wieder sein lassen.
Also immer genügend Abstand zw. Tabsstell, Ttermovar und Tsoll einhalten (5° & 10° bei meinem 15er). Weiter auseinander bringt mehr Spielraum.
Dann ist sichergestellt, daß die AK nicht in die Nähe von Tsoll kommt und daher kaum regelt, bis die Puffer mit 72° durchgeladen sind. Dann geht's langsam bei offenem Termovar und voller Pumpenleistung nur durch die Luftzufuhr geregelt auf Tsoll hinauf.
Das heißt nichts anderes als, daß unter Ttermovar das Gebläse kaum oder nicht abregelt, weil Tsoll weit genug weg ist, und über Ttermovar das Termovar nicht schwingt (weil vollkommen offen) und nur das Gebläse regelt. Es regeln also immer nur Termovar oder Gebläse, sodaß sie sich nicht gegenseitig aufschaukeln können.
Irgendwie scheint das Regelkonzept va. darauf zu vertrauen, daß die Pumpe die Temperatur im Notfall kurzfristig noch schnell genug wegbekommt. Das Gebläse wird v.a. abgeschalten, damit nicht längerfristig noch Wärme erzeugt wird, die dann keiner mehr abnehmen kann. Ist ja auch logisch wenn man an 5-10kg glühende Kohlen denkt. Da wirkt sich Luft absperren nur langfristig aus.
Bei größeren Kesselleistungen müsste das eigentlich noch schlimmer sein, da der "Gradient" größer ist.
Schlimm ist's, wenn der Bypass nicht verschlossen werden kann. Dann reicht über Ttermovar die Wärmeabfuhr wohl nicht mehr aus, weil die arme Pumpe das heiße Wasser nur im kleinen Kreis herumschießt. (siehe Jens' Thread: Das Termovar)
Solarbayer und andere Durchverkäufer verwenden das "Pufferprogramm" 16 mit der Abgas-Sensor-Erweiterung von ERS.
Man kann den Vigas mit jeder Lackierung und Beschriftung bekommen. Die Homepages kann man im Service-Menü der ERS-Steuerung einstellen - meiner war für 5min auch ein SolarBayer.
Bevor ich aber 200-300Euro für etwas ausgebe, was 2 Blockklemmen und einem PT1000 Sensor entspricht, kaufe ich lieber die Lambda-Regelung.
Da fühle ich mich sonst gefrotzelt.
Bei diesem Programm 16 wird dann nicht mehr nach VL-Temperatur geregelt sondern nach Abgastemperatur. Die VL-Temperatur wird da nur zur Sicherheit begrenzt. Der Einstellbereich ist dementsprechend höher.
Umbauten Termovar:
nach Anfangsschwierigkeiten geöffnet (Reglerschwingungen, da gleiche Schwingungsdauer wie AK2005)
-> entkalkt (2000l Kesselwasser hinterlassen deutliche Spuren) - leichtgängig gemacht. Alle Grate abgeschliffen & gerundet.
2mm vom Stift abgeschliffen, damit er später öffnet damit die Kessel-Temp. höher wird.
Damit wird jetzt der VL auf 74-76° gehalten, ich konnte Tsoll auf 85° setzen und der Anheizmodus wird trotzdem sicher beendet, weil Tabstell+5 auch bei kaltem System erreicht wird.
Thread: Das Termovar
Durch Einziehen eines Mittelblechs kann man das kalte Wasser zur Wachspatrone zwingen -> die Regelung funktioniert endlich, wie sie soll - flache Regelkurve ohne Schwingungen -
VL-Temperatur um 80°, RL zw. 60°-65°
Umbauten Vigas (alle nur gesteckt & wieder ausbaubar):
Türen eingestellt, Türöffnungen geplant, einen Spalt im Eck zugeschweißt, HT-Silikon oder Absaugung folgen erst. Es sind nur mehr leichte Dämpfe feststellbar, wenn man die Nase hinhält.
Türschließerlaschen waren rasch verbogen - seitlich angeschweißt (zuerst wieder zurückklopfen! - ok, das ist nicht rückgängig zu machen... )
Türschließer-Gewinde mit Auspuff-Keramik-Paste geschmiert (Loctite-Anti-Seize oder Graphitpulver geht wahrscheinlich auch). Solche Gewinde sind ungeschmiert eigentlich nicht für den Zweck geeignet; alle normalen Fette stinken & verharzen nur.
Im Ausbrand hat die AK-Steuerung die VL-Temp bei voller Pumpenleistung rasch abfallen lassen und ich hatte die Wahl, entweder die Kugelhahn-Ventile auf-zu zu takten, oder die Schichtungsinvertierung zu akzeptieren.
Zur Schonung der Ventile hab ich dem Kessel die Pumpenregelung weggenommen - macht jetzt eine PID der UVR. Damit kann ich die Temperaturkurve flacher halten und bis zuletzt oben einschichten.
Besser ginge das allerdings, wenn man nicht die Pumpe regelt sondern die RL-Anhebung (per Mischer).
Temperatursensor hinter den VL-Anschluss verlegt - damit misst er die Temperatur des Wassers, das von den Wärmetauscher-röhren kommt und nicht an einem toten Niedertemperatur-Seitenast (Decke obere Brennkammer).
Das geht gut, wenn man den Sensor locker in ca 2xA4- große Alu-Folie einwickelt und die dann in das Eck hintere Decke / VL-Stutzen presst und um den Stutzen schmiegt. Ein Kabelbinder um Alufolie & VL-stutzen hält das sicher an Ort und Stelle.
Ich hab darüber noch einen Bausch Glaswolle getan, daß es von oben nicht gekühlt wird.
Das Haupt-Problem ist aber die Abgastemperatur:
Der 15er ist ein 25er, mit dem gleichen, wenn auch gedrosselten, Ventilator & Düse wie der 40er, aber deutlich weniger Wärmetauscher-Flächen.
Abgastemperatur war original >300°, fast 200° am Rauchfangkopf.
Turbulatoren aus 40x4mm gewalztem Bandstahl, ca 2,5 Drehungen - mehr ging nicht.
40mm, damit sie kaum anliegen und ich keine WT-Fläche verliere - keine toten Winkel - verwirbeln tun sie damit wahrscheinlich sogar besser, weil der Rauch auch durch die Spalten durchpfeift. Die Schmauchspuren (Asche-Muster) bestätigen das.
... in Überlänge - falls ich einmal die Röhren verlängere.
Nach 1x heizen wollte ich sie stärker biegen, da nun "ausgeglüht" - ging nicht, sind brech-hart. (heißt das sie sind aufgekohlt oder gehärtet worden? - hätte das Gegenteil erwartet bei langem glühen & langsamen auskühlen.)
Brennkammerverlängerung 50%: Effekt: längere heiße Phase, vordere Tauscherflächen aktiviert
3 statt 2 liegenden Steinen: hinten einer quer die zwei längs rutschen nach vorne. Detto die stehenden - dahinter 2x 1/2 Stein hineinstellen (hatte noch andere Steine die passten).
Zur Stabilität eine Trägerplatte aus 4mm Kesselstahl unter die liegenden Steine, vorne nach unten gebogen -> stützt sich am Feuerbetonboden ab und verschließt den Querschnitt unter der Brennkammer. Dort ist ja beim 15=25er nur unisolierter Feuerbeton ohne Wärmetauscherfunktion. Links und rechts von der verlängerten Brennkammer je ein 4mm Kesselstahl-Blech gestellt - gleicher Zweck. Das zwingt die Abgase an die wasserführenden Seitenflächen.
Aus den 2 gegenläufigen Feuerwalzen hinten in der Brennkammer werden dadurch zwei Feuer-schrauben die sich in mehreren (2-3?) "Gewindegängen" nach vorne schrauben.
Da die Flammen jetzt bis zur Tür vor-kommen:
An die Tür eine Prallplatte mit 2cm Abstand angeschweißt zur Schonung des Feuerbetons in der Tür. Die glüht schön - sollte der Verbrennung gut tun.
Ursprünglich wollte ich ein "Glühgitter" - hab mich aber für die Platte entschieden - v.a. aus Platzgründen und weil's schon zu knapp an der Türe ist.
Damit sank die Abgastemp von ~300° auf 250° im Rauchrohr und 180° am Rauchfangkopf.
Dann noch ein 4mm Kesselblech aus dem alten Kessel hinter der Brennkammer aufgestellt, damit die Abgase nach oben müssen und dann wieder nach unten zum Einlaß der Tauscher-Röhren. Die Decke ist ja auch wasserführend.
-> Abgastemp: 220° im Rauchrohr und 160° am Rauchfangkopf.
Düse verkleinern wollte ich noch nicht - ist noch fast neu.
Also Ventilator-Leistung reduzieren.
Ursprünglich wollte ich da die Original-Regelung mittels UVR und 220V Opto-MOS überlagern - will ja nur stärker einschränken, aber die Sicherheitsfunktionen (welche eigentlich !? - die Regelungsbedingungen sind ja schon eigensicher) & Zulassung erhalten.
Letztlich hab ich einfach die Ventilator-Leistung halbiert: 2 von 4 Löchern mit Isolierband zugeklebt. Ist ja der gleiche Ventilator wie beim 40er - nur die Blende reduziert die Luftleistung für 25kW. Der 15kW hat die gleiche Blende wie der 25er (offiziell fertigt Vimar gar keinen 15er!). Somit hab ich sie nur auf das angemessene Maß verkleinert - ok. minimal größer könnte sie evtl. sein.
Endlich kann ich auch die Kesselpumpe in der UVR von "30"=100% auf "27" zurücknehmen -> deutlich leiser!
-> Abgastemp: 160-180° im Rauchrohr und 56-70° am Rauchfangkopf.
Allerdings war ich mit der Sekundär-Luft nicht zufrieden: offenbar ist da der Staudruck schon zu gering um die vernünftig einzustellen. Der Ventilator ist halt zu groß um ihn so weit herunterzudrossen. Die Luftführungen für Primär & Sekundärluft sind auch noch stark unterschiedlich. Tertiärluft hat meiner nicht.
Auch gab's hin & wieder Flammenabrisse - offenbar ist die Mindestgeschwindigkeit für diese Düse unterschritten.
Das war mir dann doch zu heftig: beginnender Glanzruß in den hinteren oberen Ecken der unteren Kammer.
Also die Löcher wieder auf, weiter nachgedacht -> die Kammer nach den Wärmetauschern ist doch so groß und hat mind. 2 wasserführende Oberflächen.
Die Abgase ziehen aber aus den Wärmetauscherrohren sofort zur Mitte und ab durch's Rauchrohr.
Also ein Blech schräg hineingelehnt, das die Abgase nach vorne und auf die Seite an die wasserführende(n) Fläche(n) zwingt. Das Blech muß man beim Rauchrohr ausschneiden, damit die Abgasklappe noch weit genug aufgeht. Zuerst wollte ich eine Zwangsführung mit der Abgasklappe machen - war mir dann aber zu kompliziert das ohne Veränderungen am Kessel zu machen. Also einfach am Blech Reststücke angeschweißt und Kerben hineingebogen, sodaß es durch die Schwerkraft verlässlich umfällt, wenn man die Abgasklappe zumacht. Das funktioniert sogar bei vollem Abgasfluß - hab ich schon mehrfach getestet.
Ich hab da ein akustische Anzeige mit eingebaut: das Blech ist etwas dünner (2mm) und scheppert ordentlich, wenn es umfällt. Klingt zwar etwas billig, aber ich wollte da kein aufwendiges Sound-design a'la Audi machen. Das sind eben zusammengeschweißte Reststücke.
-> Abgastemp: 190-210° im Rauchrohr und ca 100° weniger am Rauchfangkopf.
Dafür schöne Flamme.
Z.B: nach dem Anzünden schaut das dann so aus:
Später dann die zwei gegenläufigen Feuerschrauben, die sich aber mit der Handykamera nicht fotografieren lassen.
Endlich sind auch die Wärmetauscherflächen der Ventilator-Leistung angemessen - und nicht umgekehrt.
Kurvendiskussion: Aktueller Abbrand-LOG in diesem Zustand:
Farbschema:
grün = Vigas
orange = Heizung
rot = Puffer1 oben (nach ca 50-70l) Warmwasser (ersten 500l des 1. Puffers)
Violetttöne & blau = restliche Pufferschichten für die Heizung (3x 500l)
Wie man sieht hab ich am Anfang deutliche Schwingungen, die vom Termovar ausgehen.
Die Pumpe macht auch mit - aber diesmal richtig, mit Gegenlenken. Nur P-Anteil und maximales I, damit es langfristig auf max geht. Der D-Anteil gehört zwar in der Theorie zur integrierenden Regelstrecke, hat aber in der Praxis nur gestört. :blink:
Wie im echten Leben - langsames bedächtiges Regeln ist besser als hysterisches herumreißen.
Auch der -wieder originale- Lüfter regelt am Anfang 1-2x ab, bis sich das einspielt. Keine Flammenabrisse mehr, und wieder schnelleres Anheizen.
Diesmal funktioniert das, daß zwar 3 Regler im System sind, aber sie miteinander das richtige tun und sich nicht gegenseitig aufhussen. Das Drosseln des Lüfters, sodaß er immer auf 100% läuft, war ein wichtiger Zwischenschritt dahin. Hat den Regler aus der Gleichung genommen (Pumpenregler hatte ich auch deaktiviert). Das hat dann das Debuggen des Termovar ermöglicht.
Nachdem das System eingeschwungen ist, macht der Kessel so richtig Dampf, daß die Schamottesteine und die Prallplatte hellrot glühen. Das sollten also so 800° sein - verdammt, wo ist meine Farbkarte! Abgastemperatur 190°. Nachdem die Heizung auf Touren ist, kommen dann so alle 40-50min 500l 70° heißes Wasser daher - trotz Heizungsentnahme - die ist aber auch schon warm. Sowie der zweite Puffer auch auf Temperatur ist (der geht schneller weil schon durch den Hz-RL vorgewärmt), geht's dann mit überranntem Termovar auf 85° hinauf.
In der Ausbrandphase taktet dann das Pufferladeventil. Als nix Einspeicherwürdiges mehr kommt, wird zumindest bis zum Schließen des Termovar die Restwärme in der Heizung verbraten.
Dann gibt auch die Kesselumlaufpumpe bald danach auf.
Die Mindestdrehzahl der Pumpe ist mittlerweile wieder auf 0 gestellt.
Im oberen Bereich sieht man schön wie der RL der Reihe nach die Pufferschichten abklappert. Beim Umschalten gibt's immer Termovar-Schwinger. Die Heizung zuzelt die Pufferschichten dann in umgekehrter Reihenfolge wieder leer. Der Temperaturabfall an den nicht beteiligten Schichten ist so groß, weil die tlw unisolierten Puffer da noch den Kellerraum aufheizen - das wirkt in der darüberliegenden gefliesten Küche wie eine Fußbodenheizung
Der Abfall am untersten Pufferventil ist so schräg, weil der HZ-RL darüber eingespeist wird - das mischt ordentlich. Dafür ist es für das kommende Solarsystem besser, wenn es unterhalb des Hz-RL entnehmen kann.
Das hier ist auch nicht der Regelbetrieb - das waren 1 1/2 Holzladungen. Normalerweise geht's nicht auf 85° - das war nur zum Wegbrennen der Glanzruß-Spuren.
Bin damit eigentlich ganz zufrieden - Kommentare ???
Wenn ich das Termovar-Schwingen noch verlässlich wegbekomme bin ich glücklich.
Rauchgasmessung siehe oben.
Den Rahmen der die Luftführung trägt muß ich auch noch abdichten. Das ist wirklich billigstes gebogenes Winkelblech. hat sich beim ersten mal aufschrauben (beim Pappröhren & Bohrgrate- Entfernen) schon verbogen. Die Glasseidendichtung dichtet ja nur zw. Winkelblech und Gebläseträgerplatte.
Das einzige was dann noch kommen kann (nach derzeitigem Wissensstand) ist ein engerer Düsenstein mit mehr aber kleineren Sekundärlöchern und evtl die Lambda-Regelung der Sekundärluft.
... mal sehen: Solaranlage & isolieren hat jetzt Vorrang.
Update: Solaranlage ist fertig - hat den Sommer über gut funktioniert - der Kessel blieb kalt.
Jetzt kommen nur noch ein paar kleine Updates.
Beste Grüße,
Albrecht