Superschnelle Echtzeit Verbrennungssteuerung ohne Lambdsonden?

Es gibt 32 Antworten in diesem Thema, welches 17.752 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag () ist von Momo.

  • Hallo


    Bei Pelletgeräten gibt es ja jetzt nun Steuerungen die sämtliche Verbrennungs Parameter selbstständig einstellen und in Echtzeit überwachen.
    Kaminzug, Pelletschüttdichten, Brennwerte und und und sonstige veränderliche Faktoren.
    Das System funktioniert mit Leistungsfähigen Steuerungen, da Luftmenge, Abgasstemp und Drehzahl des Abgassgeblässes ausgewertet wird.
    <0,002mg/m³ Staub sind damit schon drinnen, bei bleibend sehr hohem Wirkungsgrad.


    Sind vergleichbare Bastelsteuerungen schon auf dem Markt für HV .
    Bei Holzvergasern findet man dagegen bis jetzt eigentlich nur die betagten Lambdasteuerungen.


    Oder gibt es bereits Prototyp Holzvergaser mit der neuen effektiven Verbrennungssteuerung, wie nun bei einigen Pelletern?
    Ist bei den HV Herstellern in der Elektronik da eine gleichwertige Entwicklung abzusehen?


    Grüße

  • Hallo Wolf,
    in der Thermodynamik gibt es sogenannte dimensionslose Kennzahlen verschiedenster Art,
    die einen Vergleich von skalierten Vorgängen erlauben.
    Bei einem Charakterisierungsversuch von Pelleter (Hackschnitzel) und Stückholz-HV würde ich mal bei der
    Brennstoffgeometrie anfangen.
    Pelletkügelchen zu Holzscheit -> geometrischer Größenunterschied (Dmr. 10mm zu 150mm, Länge 25mm zu 500mm).
    Oberflächen 2te Potenz, Volumina 3te Potenz.
    Jetzt das ganze zu irgendeinem Zeitfaktor in Beziehung setzen und dimensionslos machen.
    (könnte man berühmt werden wie Nusselt, Prandtl usw.)
    Eine gewissenhafte Literaturrecherche wird wahrscheinlich sogar die gesuchte Größe/Digrammdarstellung zu Tage fördern


    Jedenfalls wird sich m.E. rausstellen, dass es ein HV gar nicht so "schnell" braucht.
    Etwas, was die allgemeine HV-Erfahrung schon längst weiß/ahnt.
    mfG Max


    Edit: Der Bezug zwischen Brennstoffgeometrie/-größe und Reaktionsgeschwindigkeit
    ist im oben Gesagten noch nicht vollends ausformuliert, und das lässt mir keine Ruhe.
    Insbesondere, wenn es darum geht, das möglicherweise werbewirksame Alleinstellungsmerkmal
    einer "superschnellen" Steuerung in Hinblick auf den Scheitholzvergaser zu entkräften.


    Für den instationären, eindimensionalen Fall der Wärmeübertragung im Festkörper
    (unser Holzscheit bzw. Pellet) gilt die Fourier-Differentialgleichung dT/dt = a * d²T/dx².
    Für das Verständnis des folgenden Beispiels ist nur wichtig,
    dass der Zeitschritt dt einfach und der Ortsschritt dx² quadratisch vorkommt.
    Werfe ich also ein Holzzylinderchen der Größe 1 ins Feuer erreicht es im Kern
    z.B. die Pyrolysetemperatur nach der Zeit 1.
    Ein doppelt so großes Holzstück braucht dafür nicht 2 sondern schon 4 Zeiteinheiten, usw.
    Ist das Holzstück 10mal so groß, haben wir theoretisch 100 Zeiteinheiten.
    Und genau das ist der Grund, warum sich unser Scheitholzvergaser regeltechnisch
    wesentlich mehr Zeit lassen darf, als ein Pelleter, bei dem eine Förderschnecke
    laufend Holzkrümel auf einen Gluthaufen "kackert".

    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,


    Pellets sind ja ein genormter Brennstoff(DIN haste nicht gesehn), deren Varianz im Energiegehalt bei +- 10% liegt.
    Die Geometrie der Körnung ist zumindest in einer Charge auch nahezu konstant.
    Damit lässt sich ja die Einschubtaktung nach Wärmeanforderung sehr leicht ermitteln.
    Die eigentl. Verbrennung lässt sich dann einfach mittels Abgasanalyse permanent regeln.
    Was nun "superschnell" heisst, vermag ich nicht zu sagen.
    Ich baue Regelungen, die einzelne Zylinderfüllungen von Gasmotoren bei hohen Drehzahlen festlegen.
    Da sind 1/100 Sekunde schon eine lange Zeit(bei Gasgeschwindigkeiten von 50m/s.
    Betrachtet man die Reaktionszeit von gängigen Pelletölfen, so liegt man im Bereich von einigen Sekunden.
    Es gibt gute Lambdaregelungen, die in der Lage sind, in Echtzeit die Gaszusammensetzung zu ermitteln.
    Einzig die Gasströmgeschwindigkeit(bei Pelletern ca. 0,5m/s) bestimmt die Reaktionszeit.


    Fazit:
    Der pelleter muss mindestens einmal eingestellt werden mit Analysegerät.
    Bei Modulation sollte diese Analyse schon Bestandteil der Regelung sein.


    Gruß


    Harald

  • Hallo hammax und Lambdasonde
    Hoppla oben falsche Einheit Staub und Ruß in g nicht mg, soweit sind die Pellet Systeme noch nicht.


    Ich dachte mir nur es könnte doch bald möglicherweiße auch bei HV einen technischen Durchbruch bei den Steuerungen zu geben?
    Warum gibt es solche selbstlernende intelligente Verbrennungsteuerung ohne Parameter hier bis jetzt noch, bei keinem einzigen Hersteller in Deutschland, Österreich und Schweiz ?



    Einen ETA HV hatte ich ja noch vom Vorbesitzer des Hauses + 2000Liter Puffer.
    Habe ich nach einiger Zeit nun verkauft mitsamt dem Puffer.
    Hatte keinen Platz und Zeit für soviel Holz vor der Hütte.


    Stattdessen habe ich mir einfach mal einen Pelletkaminofen aus Italien gegönnt, einige Pelletgeräte müßen dort niemals mehr eingestellt werden!
    Der ETA hatte ja mindestens 50000Kwh jedes Jahr verbraucht, dachte mir wenn ich früher von Gasrechnung ausging müsten doch 8Tonnen Pellets reichen.
    Blöde ist jetzt, das ich nun nur 3Tonnen in Säcken davon gebraucht habe, die anderen 5Tonnen stehen blöderweiße auf Paletten den Sommer noch bei mir in der Doppelgarage rum. :unsure:
    War nur als Zwischenlösung bis zur Silomontage gedacht, ich dachte eigentlich die bringe ich fast weg?


    Bin ich jetzt blöde und habe ich mich wieder verrechnet, dieser Winter kann doch nicht so warm gewesen sein, das ich nur 1/3 Brennstoff benötige.
    Liegt das am fehlenden Puffer und der brandneuen Verbrennungssteuerung.


    So eine Steuerung müßte doch heute auch bei HV schon möglich sein.
    Oder sind die Verlust durch den ETA im Keller, Kamin und 2000Liter Puffer so enorm das man die dreifache Brennstoffmenge verbrauchen kann.
    Braucht das Haus jetzt plötzlich weniger Kwh :blink:
    Hätte der ETA 1/3 weniger verbraucht, hätte ich es mir nochmal überlegt :side:


    Gruß
    Wolfgang

  • Hallo Wolfgang,


    also deine hohen Verbrauchsdifferenzen (wie auch in diesem Thread geschrieben klick) sind sicher nicht auf eine "supermegaturbo" schnelle Pelletersteuerung zurückzuführen.
    Dein Pelleter müsste dann mit 200-300% Wirkungsgrad laufen (dann könntest du bald Millionär sein).
    Oder dein ETA lief nur mit 25% Wirkungsgrad (was bei deinem Lambdageregelten ETA SH 20 auch sehr unwahrscheinlich ist).


    Der Ertrag aus einem Rohstoff/Energieträger setzt sich nun mal aus Energiegehalt des Rohstoffes mal Wirkungsgrad bei der Energiegewinnung zusammen (auch ein Holzvergaser kann mit 90% pluminus x betrieben werden).


    Wie du solche Verbrauchsdifferenzen bekommst, ist mir schleierhaft und meiner Meinung nach nicht über Pufferverluste oder bessere Steuerung erklärbar.


    Wir kennen weder deine Anlage, noch deine Hydraulik oder deinen Umgang mit dem HV.
    Ausserdem passen ein 20kW Holzvergaser oder ein Pelletkaminofen irgendwie nicht mit 300m² Wohnfläche zusammen. Wie bekommt man das mit einem Kaminofen gleichmäßig warm?


    Gruß Yves

  • Hallo Sundancer


    Es werden eigentlich nur 180m² Richtig beheizt der Rest ist Keller.
    Mit dem ETA kam der Vorbesitzer bestimmt ins Schwitzen, aber sicher nicht im Wohnzimmer.
    Mit dem 25kw Pelletkaminofen ist das kein Problem der kann mit 25kwh länger als 24Stunden durchlaufen.
    Ohne Puffer bei draussen 1Woche -17°C können es schon mal 12Stunden am Stück bei voller Leistung sein.
    FBH läuft im Wohnzimmer mit, weil die Wärmeabgabe des Ofens in den Raum viel zu gering ist.


    Ich schätze den ETA mit 2000Litern eher auf 50-60% tatsächlich nutzbaren Wirkungsgrad.
    Der Gaskessel stand vor dem ETA auch im gleichen Keller, der könnte dort 80% erreicht haben.
    Der Pelletkaminofen im Wohnzimmer liegt nun bei fast 100% mit kaum noch Bereitstellungsverlusten.
    Das Wetter, 10m² Solar neu, und die anderen Gewohnheiten kommen sicher da auch noch dazu.
    Die Hydraulik vom ETA Holzvergaser wurde auch mit verkauft, habe sie leider nicht auswendig im Kopf.
    Vieleicht war sie auch nicht ganz perfekt, wie leider öfters üblich.

    Gruß
    Wolfgang

  • Moin,


    was soll eigentlich eine "superschnelle Echtzeitregelung" sein? Echtzeit besagt ja nur, dass ein System innerhalb der spezifizierten Antwortzeit reagiert (also nicht so, wie Windows, wo man mal länger, mal weniger lang warten muss...).


    Ein Verbrennungsprozess in Hausheizungen ist jedoch derart langsam, dass jeder halbwegs aktuelle 8-bit Microcontroller diesen im Halbschlaf regeln kann. Wir reden hier von Zeitkonstanten im Sekundenbereich...


    Etwas anderes wäre ein Zustandsregler, der auf dem mathematischen Modell der Anlage basiert. In Anbetracht der zur Verfügung stehenden Mess- und Stellgrößen, insbesondere der Stellzeiten der Aktoren, kann ich da jedoch auch keinen Vorteil zu klassischen Kaskadenreglern erkennen. Oder regeln die Stellmotoren / Gebläse an deinem Pelletofen im kHz-Bereich? :S


    Achso: Von welchem Hersteller ist der Pelletofen? Würde ich mir gern mal ansehen.


    Gruß
    Gerrit

    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."

  • Ist ein MCZ mit Active Steuerung, die soll sehr schnell sein, habe sie bisher noch nicht ausgebaut, hätte sie mir dann auch schon mal genauer angeschaut.
    Man munkelt aber das diese nur mit hoher Rechenleistung möglich ist, ein 8bit reicht da sicher lange noch nicht!
    Das Abgassgebläse macht etwa 200-2880U/min stufenlos mit einem Encoder.
    Ein Luftmengenmesser und ein Abgasstemperaturfühler ist verbaut, das Gerät erkennt irgendwie alle nötigen Verbrennungsparameter von selbst.
    Das Glutbett im Brenntopf wird aussergewöhnlich stabil hoch gehalten, auch weniger Primärluft, und es gibt scheinbar eine Nachverbrennungzone oben mit Sekundärluft.
    Man nennt so etwas glaube ein Low-Particle-Konzept für automatische Holzfeuerungen.
    Eine sehr leistungsfähige Regelung wird dafür benötigt.


    PS: Ich hoffe ja das ich euer Interesse geweckt habe, es könnte da etwas brauchbares für einen HV und eure Steuerungen dabei sein.


    Gruß

  • Hallo Wolfgang,


    welches Modell ist das denn von MCZ?
    Ist das ein wasserführender Pelletofen, damit du auch die anderen Räume heizen kannst?


    Gruß Yves

  • Suite Hydro 22kw, ohne Raumlüfter, Technik ist Baugleich mit Musa und Club.
    Ja ist wasserführend.
    Es wäre interessant wenn man wüste wie aufwendig die Teile programiert sind.


    Edit:
    Bei dem System scheint es zwar 5Leistungsstufen Schneckentaktzeiten einstellbar -30 bis +15% zu geben, die man aber fast nicht wahrnimmt, da Abgassgebläse stufenlos erst bei größer oder auch kleiner werdenden Flame kontinuierlich nachfährt.
    Ebenso wird bei 90° Winden über den Kamin sofort vom Abgasslüfter nachgeregelt.
    Es wird möglicherweiße die Ausdehnung der einströmenden über Luftmengenmesser erfassten Verbrennungsluft und Encoder die momentane brennende Brennstoffmenge errechnet, und dadurch die momentan benötigte Luft bestimmt, statt eine Lambdasonde hierfür zu verwenden!
    Anders kann ich mir so wenig Staub und Ruß nicht erklären.


    Ich sehe hier ein Potenzial um von Lambdasonden bei HV wegzukommen.
    Bei Pelletgeräten bisher nötige Kalibrierungen jeder Art, komplet überflüßig zu machen!
    Die verwendete Elektronik von Herstellern aus Deutschland,Österreich und Schweiz ist aber vieleicht noch nicht so weit. :blush:

    Gruß

  • Hallo,

    Ich sehe hier ein Potenzial um von Lambdasonden bei HV wegzukommen.

    warum sollte das das Ziel sein?


    Dein "Low-Particle-Konzept" ist nichts neues, das ist bereits 2005 von Nussbaumer beschrieben worden.
    Was anderes machen wir mit unserer Holzvergaseroptimierung ohnehin nicht.
    Low-Particle-Konzept:
    -ausreichendes Glutbett
    -möglichst wenig Primärluft
    -große Ausbrandzone
    -geringer Sauerstoffüberschuß


    Bei mir ergibt das dann folgende Werte:
    CO = 0,03 g/m³ (aktueller Grenzwert lt. 1. BImschV = 1 g/m³)
    Staub = 0,007 g/m³ (aktueller Grenzwert lt. 1. BImschV = 0,09 g/m³)


    By the way: bist Du eigentlich identisch mit Albert60 oder Clemens68 aus dem HTD Forum, oder schreibst Du bei denen ab oder schreibt ihr gemeinsam irgendwo ab? Die Inhalte der Posts sind jedenfalls weitgehend gleich. :)

  • Hallo HB53


    Sind nur meine unwesentlichen Gedankengänge, was mich nur an der Technik bisher stört, ist an den Geräten herum Kalibriererei.
    Der Kamin mußte nach meinem ETA wegen Glanzruß saniert werden.
    War eh zu groß also gleich rausgerissen, vieleicht war die Lambdasonde falsch kalibriert oder schon länger kaputt.
    Ein HD Forum kenne ich oder Nachtfalke, Dreambox und co. oder so, aber ein HTD? ;)


    Gruß

  • Hallo,


    was mich nur an der Technik bisher stört, ist an den Geräten herum Kalibriererei.

    meine Lambdasonde läuft jetzt 3 Jahre und wurde einmal nach dem Einbau einer neuen Steuerung kalibriert.


    Zitat

    Ein HD Forum kenne ich oder Nachtfalke, Dreambox und co. oder so, aber ein HTD?

    Dann schreiben offensichtlich alle aus demselben Werbeprospekt ab. ;)

  • Aber mit einem hat er recht


    die Pelleter gibts schon 20? Jahre und wurden so gut wie nicht verändert lt. einer Abhandlung die ich vor längerem mal gelesen habe...
    wenn es stimmt ist es jämmerlich das die Hersteller nicht aufwachen


    Gruß Erwin

    Vigas 14,9 Bj 2006; LC von HB; Lufttrennung; Wirbulatoren; gr. BK; 2200l Puffer; FRIWA; Solar 44m² FK 39° Richtung Ost; UVR1611; ca. 300m² beheizt; WDVS seit 2006;
    Es wird täglich schwerer der Dümmste zu sein, die Konkurrenz wird immer größer!

  • Man munkelt aber das diese nur mit hoher Rechenleistung möglich ist, ein 8bit reicht da sicher lange noch nicht!


    Nee, Du brauchst mindestens einen Quad-Core mit 3GHz und 2Gbyte RAM, 500G Festplatte...


    Erfahrungsgemäß sind bei so einer Steuerung 20% eigentliche Aufgabe, 80% Userinterface, mit grafischem Interface und Tatschscreen noch mehr. Das bißchen Motorregelung und Sensorauswertung und Kennlinienverrechnung macht so ein 8bitter auch.


    Das Problem ist, dass heute viele nicht mehr ressourcenschonend programmieren können, weil sie es a) nicht gelernt haben und b) die Notwendigkeit nicht gegeben ist, da immer ein größerer µC / Prozessor zur Verfügung steht. Und wenn ich nur C kann und keine Ahnung von ASM habe, brauch ich halt den 10fachen Speicher und die 5fache Geschwindigkeit für die gleiche Aufgabe.


    warum sollte das das Ziel sein?


    Du kannst nicht davon ausgehen, dass jeder so fleißig an seinem HV rumschraubt wie die Leute hier im Forum. Und da kann es halt vorkommen, dass sich die Lambda schön zusetzt, falsche Werte liefert und der Kessel unbemerkt in einen völlig ineffizienten Arbeitsbereich abdriftet. Bestenfalls merkt das der Schorni bei der nächsten Messung, schlimmstenfalls brennt der Kessel über Jahre schlechter als einer ohne Lambda-Regelung.

  • Hallo Erwin,


    ich habe auch mal ein wenig nach MCZ und der Active Steuerung recherchiert.
    Leider findet man größtenteils nur "Werbeparolen" und ich bin immer noch auf der Suche danach, was diese Steuerung so innovativ macht.


    Geregelte Verbrennung ist doch auch bei Pellets nichts neues.


    Und das die angeblich die Luftmasse messen (steht übrigens nirgendwo, war nur eine Aussage von Wolfgang)... ok... aber das ist doch nicht der Stein der Weisen.
    Weshalb sollte da der Prozessor besonders schnell sein, oder die Steuerung/Regelung besonders leistungsfähig?


    Geregelte Luftmengen nach verschiedensten Stellgrößen gibts doch bei FlammTronik, Vollmar FS, Lambdacheck, Lambdacontrol und anderen Steuerungen für HV auch schon.


    Und der Satz: "Die verwendete Elektronik von Herstellern aus Deutschland,Österreich und Schweiz ist aber vieleicht noch nicht so weit." lässt mich in Anbetracht einer italienischen Steuerung nur schmunzeln...


    Just my 2 cents...


    Gruß Yves


    PS: ich klink mich aus dem Thread hier aus, weil mir die Hymne auf den italienischen Pelletofen mit "superschneller Echtzeitsteuerung" irgendwie suspekt vorkommt (dazu so Sachen wie Lambdasonde am HV defekt und zum Reinigen des WT am HV wurde ein Fachmann beauftragt :whistle: ).

  • Aber mit einem hat er recht


    die Pelleter gibts schon 20? Jahre und wurden so gut wie nicht verändert lt. einer Abhandlung die ich vor längerem mal gelesen habe...
    wenn es stimmt ist es jämmerlich das die Hersteller nicht aufwachen


    Gruß Erwin


    Ja es hat sich in den letzten 20Jahren nicht mehr viel verändert, bei keinem Feststoffgerätehersteller hier, die Entwicklung ist bei allen einfach stehengeblieben.
    Was mich eigentlich nur interessierte, ist die nun völlig neu und anders arbeitende Patentierte Steuerungstechnik.
    In der Mikroelektronik könnte bald Graphene verwendet werden, die Rechenleistungen von Mikrokontrolleren werden sich noch deutlich erhöhen.
    Unglaublich, Nein ist leider traurig, in Feststoffgeräten läuft heute noch ein Commodore C64.


    Gruß

  • Hallo Wolfgang,
    ...es gibt ja den schönen Garfield-Spruch.
    Wenn du sie nicht überzeugen kannst, verwirr sie!


    Vielleicht wäre dein Hinweis:
    Der Kamin mußte nach meinem ETA wegen Glanzruß saniert werden.
    War eh zu groß also gleich rausgerissen, vieleicht war die Lambdasonde falsch kalibriert oder schon länger kaputt.

    etwas früher durchaus nützlich für das allgemeine Verständnis gewesen.
    Dann hätte nämlich jeder gewußt, dass dein vermeintlicher ETA-Holzvergaser von dir oder deinem Vorgänger
    tatsächlich als normaler Unterbrandkessel mit lausigen 60% Wirkungsgrad betrieben wurde.
    Ein Kamin an dem ein funktionierender HV hängt hat nämlich keinen Glanzruß und schon gar keinen Teer.
    Sowas kommt normalerweise gar nicht erst heil durch die Brennkammer.
    Somit erklärt sich wahrscheinlich auch der von dir beklagte "hohe" Holzverbrauch.
    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


  • Momentan scheint er sich ja rar zu machen, sollte er irgendwann, vielleicht unter anderem Nick mit einer Steuerung für unsere HV's wiederkommen könnte das ja recht interessant sein. Ohne krude Stories und mit fundierten Informationen, dann findet sich sicher auch jemand der bereit wäre das zu testen....


    Schau mer mal was noch kommt....


    Gruß
    Stefan



    Melde gerne meinen 1988er Unical zum test an :woohoo:

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