Umrüsten eines NMT-HVG 40 auf Lambda

Hallo Holzvergaserheizer,
nachdem ich schon recht viel unter einem anderen Thema zu Umrüstung auf Lambdaregelung geschrieben habe möchte ich nun ein eigenes Thema dazu eröffnen.
Meine Lambdaregelung habe ich sehr schnell geliefert bekommen und nun schon schon einmal Lambdacontroll ohne Stellmotor und Lufttrennung verbaut.
Mir war es wichtig erst einmal die Daten des HV im Originalzustand zu erfassen. Nun konnte ich entlich anheizen um warmes Wasser zu bereiten.
Folgende Werte habe ich protokolliert.

Lüfterleistung 8%
Sauerstoff schwankend 3-3,5%
Abgastemperatur 180°C
Abgasverlust 8%

15 Minuten später
Lüfterleistung 8%
Sauerstoff stark schwankend 4,5-5%
Abgastemperatur 186°C
Abgasverlust 8,8%

Richtung Ausbrand.ich habe zum Anfeuern bis Unterkante Türe gefüllt gehabt ,da mir ansonsten droht das alles Holz durchbrennt.
Lüfter 8%
Abgas 184°C
Sauerstoff 6%
Abgasverlust 9,4%

Nach dem Nachlegen
Lüfter 8%
Abgas 169°C
Sauerstoff 0,0%
Abgasverlust 6,5%

Nach 10 Minuten die Verbrennung läuft stabieler ab
Lüfter 8%
Abgas 165°C
Sauerstoff 2,9%
Abgasverlust 6,9%

nach weiteren 15 Minuten
restsauerstoff fällt unter 1% gegen 0

Nach weiteren 5 Minuten
Restsauerstoff steigt auf 2,9% steigend

Nach weiteren 10 Minuten
Lüfter 8%
Abgastemperatur 170°C steigend
Sauerstoff 4,5%
Abgasverlust 7,7%

Mir ist folgendes aufgefallen:
Die Verbrennung läuft unruhig ein ständiges Schwanken des Restsauerstoffes, mir scheint es so, als ob die primärluft in recht schneller Folge und wechselweise mit der Sekundärluft wechselt. Es geht mal mehr Sekundärluft durch die Düse, mal weniger, dafür mal mehr Primärluft und mal weniger.

Genau das Problem,welches Günter im anderen Treath ansprach.

Also, wie geplant wird erst einmal die Primärluft und die Sekundärluft getrennt.

Dann habe ich vor,sobald mein belimo kommt ,die Sekundärluft zu regeln.

Im 2.Schritt schwebt mir vor die Primärluft an der Klappe zu begrenzen.

Es soll nur noch stabiel soviel Primärluft durch die Klappe gehen, wie für die Verbrennung des Holzes wirklich benötigt wird. Also Einstellung der jetzt nur durch Schwerkraft geregelten Primärluftklappe passend zur Lüfterdrehzahl. Dabei kann ich dann den Lüfter größer 8% stellen, ohne dass mir das gesamte Holz anbrennen kann.(so hoffe ich)
Gleichzeitig erhöht sich durch diese Maßnahme ja der Sog des Lüfters, so dass mehr Luft durch die Sekundärrohre strömt. Das wiederum sollte den Restsauerstoff, nach meiner Überlegung ,erhöhen. Durch die noch zu erstellende Regelung der Sekundärluft kann ich diese dann hoffendlich stabiel auf ca 5-6 % einstellen.

Sind meine Überlegungen richtig oder habe ich dort einen Denkfehler.

Wie glaube ich die Protokolldaten zeigen mangelt es weitgehend an Sekundärluft. Das kommt wohl ursächsächlich dadurch, dass ich eine recht niedrige Lüfterdrehzahl fahre.(Grundeinstellung des Lüfters war 100% Leistung wurde durch die Z-Pid auf ca 10-12% Lüfterleistung gesenkt. In der Anbrennphase rannte der Lüfter also mit 100% Leistung und entzündete alles Holz im HV.)
Die Lüfterdrehzahl für 8% leistung ist jedoch einem störungsfreien Abbrannt geschuldet. Bei zu hoher Lüfterdrehzahl brennt das gesamte Holz im oberen Brennraum an. Die Vergaserflamme scheint infolgedessen gerazu zu ersticken und der HV beginnt zu qualmen. im Laufe des vergangenen Winters habe ich die passende Lüfterdrehzahl zu meinem Kiefernholz gefunden. Wie sich zeigt ist als Folge der restsauerstoff in den Keller gegangen. Das gilt es auszugleichen.

Ich hoffe weiterhin auf viele kluge Köpfe und reichlich Denkanstöße.
und danke für das bisherige Interesse.

Ralf

Nun ist es geschafft.

Lambdaregelung mit Belimo ist eingebaut.

Leider konnte ich nur einen kleinen Abbrand machen da noch zuviel Energie im Puffer vorhanden.

Hat alles super funktioniert. Ich denke die Regelung läuft gut, keine Probleme, Restsauerstoff bei um die 7% Wirkungsgrad immer über 90-92%, die Regelung greift nicht zu häufig ein .

Die Luftrennung hat sich sehr einfach realisieren lassen. Ohne flexen, ohne schweißen.

Nun zeigte sich auch mein bisheriges Problem, die Primärluftklappe habe ich fast ganz schließen können und trotzdem hat der HV leicht 185° Abgastemperatur erreicht.

Genau werde ich alles wohl erst sehen, wenn ich den HV komplett volllegen kann.

Ralf

Hallo zusammen,
nun habe ich doch Probleme. Wie könnte es auch anders sein.
Habe in der Zwischenzeit 2 weiter kleine Abbrände gemacht. Den Ersten habe ich mit Werkseinstellung der ST81 Z-Pid gemacht, es war einfach eine Katastrophe. Ich hatte die Restholzkohle,wie immer angebrannt und den Kessel vollgepackt mit Kiefer. Die Luftklappeneinstellung Primär hatte auf 185° zu erreichende Abgastemperatur gestellt, der Lüfter lief mit 100% Leistung. Nach wenigen Minuten hatte der Kessel 170° Abgastemperatur, die regelung senkte die Lüfterleistung herab soweit sah alles noch ok aus. Die Abgastemperatur ging auf 150° herunter . Dann zog der Lüfter wieder langsam hoch und bei voll geöffneter Sekundärklappe buffte es immer wieder vorne aus dem Kessel aus den Rückschlagklappen.Natürlich fing der Schornstein zu rauchen an, wie bei den ersten Abbränden, die ich mit diesem HV machte. Fazit die Grundeinstellung funktioniert auch mit Lambda nicht.
Ich habe dann mitten im Sommer die Heizung laufen lassen und mir viel Stress mit meiner überhitzten Familie zugezogen um einen weiteren Abbrand machen zu können.
Diesmal habe ich den so gedrosselt laufen lassen, wie ich es immer gemacht habe. Der Abbrand war ok. Doch O2 war bestimmt eine Stunde lang zu niedrig ,stark schwankend zwischen 2% und 3,5%. Um mehr O2 zu erhalten habe ich die Primärluft weiter gedrosselt, im Effekt stieg O2 leicht an. Leider kann ich die Flamme ja nicht sehen aber vom Geräusch her war die Verbrennung recht unruhig lief aber durch. Dann habe ich den Lüfter stufenweise bis auf 60% leistung hochgezogen und etwas mehr Primärluft gegeben. Die Verbrennung hörte sich nun wesendlich gleichmäßiger an, der Restsauerstoffgehalt stieg über 6% und die Sekundärluftklappe fuhr bis auf 50% zu. Die Rauchgastemperatur blieb bei 175° konstant.

Hört sich ja gut an, doch, wenn ich mit den 60% Lüfterleistung anheize ist der Abbrand wieder grausam.

Ich möchte nicht beim HV stehen bleiben weil ich nachregeln muss um einen guten Abbrand und gute Retsauerstoffwerte zu bekommen.

Ich bin auf die Bedienungsanleitung des Fröhling S4 Turbo gestoßen und habe dort gesehen , er hat 2 Luftklappen mit jeweils einem Belimo plus geregelten Lüfter.

Meiner Meinung nach müsste ich, wie Erwin in einem Beitrag erwähnte zusätzlich Sekundärluft einblasen. Doch habe ich noch nie von einem Sauger gehört der 2 Gebläse hat. Mit genügend großer Lüfterleistung bekommt der Hv ja genügend Sekundärluft.
Andererseits kam der Gedanke die Primärluftklappe gegenläufig zur Sekundärklappe zu regeln.

Ralf

Hallo,
habe weitere Abbrände ohne Probleme gemacht, nähere mich wohl der richtigen Einstellung.

Ich bin dabei die richtige maximale Lüfterleistung zur richtigen Stellung der Primärklappe zu finden. Die Abbrände laufen stöungsfrei und völlig Rauchlos ab.

Habe mir heute einen Temperaturfühler für den Sekundärraum eingebaut und war erstaunt.

Holzkohle angezündet, Holz eingeschichtet und alles zu. Dann, etwa nach 2 Minuten habe ich nach der Sekundärraumtemperatur gesehen und stellte erstaunt fest, dass diese bereits auf über 700° C angestiegen war. Die Temperatur liegt durchgehend bei 710-750°Cbei z.Zt. 5% Restsauerstoff. Nach dem Nachlegen stieg sie bei 0% Restsauerstoff auf 900°C.
Der Fühler ist in der Sekundärraumtüre ca. 10 cm unterhalb der oberen Türkante und ragt 4 cm von der Prallplatte der Türe in den Raum. Ziehe ich den Fühler soweit raus bis er bündig mit der Prallplatte abschließt ändert sich nicht die angezeigte Temperatur.

Bis hierher scheint alles ok. Der HV schnurrt und ich hoffe es bleibt so.

Ralf

Hallo Friedrich, ich habe ein paar Bilder in meine Galerie gesetzt. Achte bitte nicht so sehr auf die Werte,ich teste noch.

Ralf

Jo Martin,
ich habe mir eine Stellschraube an meine schwankende Primärklappe gebastelt. Damit kann ich wunderbar die Primärluft auf ein Maximum begrenzen.

Mano, die beiden Klappen versorgten ja primär und sekundär. Sie waren so groß, dass ein vernüftiges Einstellen garnicht möglich war. Alles ging nur über Lüfterdrehzahl, die meist bei 8-10% lag, wenn der HV richtig lief.
Das zweite Problem. Die beiden Klappen waren so kurz das sie ständig einen gesamten Spalt von 18cm² ständig offen ließen, der auch nicht verschließbar war. Ich denke der jeweilige Spalt wurde gelassen um Verpuffungen aus dem HV zu lassen.
Die obere Klappe habe ich verkleinert, wegen besserer Einstellbarkeit. Die untere habe ich umgebaut und nach außen öffnen lassen, so können eventuelle Verpuffungen in´s Freie ohne irgendeinen Schaden anzurichten. Die freien Flächen der zu kurzen Klappen habe ich verschlossen, so dass nun beide Klappen dicht schließen.

Ralf

Hallo Martin ,
sicher ist PID schon in der Regelung, deshalb wollte ich ja nur den Sekundärteil über Lambda regeln. Es scheint bislang sehr gut zu funktionieren. Warten wir weitere Abbrände ab.
Leider sind wohl gerade jetzt alle, meines Erachtens, sehr sparsam mit WW.

Ich habe seit dem Umbau aber schon etliche Abbrände und die waren durchweg sehr ruhig und rauchfrei. Mein Belimo läuft weit seltener als ich erwartet habe. Am Anfang öffnet er die geschlossene Klappe, nach einiger Zeit schließt er diese etwa zu 50%, regelt ab und an einen Schritt rauf oder runter um gegen Ende des Abbrandes die Klappe wieder zu schließen.

Darum geht es mir ja auch. Leistungmäßig ist der NMT kaum zu steigern, da er schon sehr gute Werte erreicht. Wichtig ist mir diese Werte zu stabilisieren. Schließlich hat der HV letzten Winter etliche Male meine Frau genötigt die Fenster zu schließen, das fand ich weniger gut und rate mal wer noch? :whistle:

Ich denke ihn nun so zu haben, wie man sich einen HV wünscht.

Es wird wohl kaum einen HV geben bei dem der Umbau so einfach von statten geht. Eine handvoll Rohrarmaturen, einen alten Vergaser (hatte ich fast alles noch herumliegen) und 2 Löcher 32mm durch das Luftblech bohren. Fertig ist die Lufttrennung.

Ralf

@ Friedrich,
genauso sehe ich es auch. Gibt man zu viele Parameter für die Regelung vor erzwingt man ja Schwingungen, auf jede Aktion folgt doch eine Reaktion.
Ich hatte auch zuvor sehr komliziert gedacht. Eine Luftwaage z.B. sehr leicht zu verwirklichen. Schwerkraftregelung auch einfach zu bewerkstelligen. Die Primärklappe im Verhältnis mit- oder gegenläufig zu regeln auch kein Problem. Doch warum einfach, wenn man es auch kompliziert machen kann.

Bislang, wie geschrieben läuft alles super. Sollte sich das, warum auch immer, ändern werde ich meine komlizierten Vorgehensweisen in Anwendung bringen,
dafür brauche ich ja nichts umbauen nur erweitern.
Oder ich mache es mir wieder einmal einfach und verstelle nur die vorgegebenen Parameter um zum Erfolg zu kommen.. :whistle:

Ja, meiner bisherigen Feststellung nach lässt sich ein Sauger sehr gut nur mit Lambda über Sekundärluft und der vorhandenen Regelung über Primärluft regeln.

@ Martin,
ja das hoffe ich und bin guter Dinge. Du, ich freue mich schon darauf den wieder richtig auf Turen zu bringen.
Mein Nachbar war heute bei mir. Er hat einen Prämiumkessel der Oberklasse (Einen alten Stinker den er möglichst nur nach Sonnenuntergang laufen lässt B) ......Sorry, aber ich sehe das ja :whistle: ). Er war sichtlich erstaunt wie gut und sauber so ein "Billigkessel" laufen kann.

Ralf