SOLLWERT restsauerstoff

Wenn Du ein Kohlenmonoxid-Messgerät nimmst und den CO-Gehalt über dem Restsuaerstoff aufträgst dann bekommst Du eine Kurve wie ein V
Wenn Du zu viel Sekundärluft gibst - sprich der Restsauerstoff ist hoch dann wird der Gasdurchsatz bei gleicher Energiemenge größer. Damit kühlt die Überschussluft die Falmme unnötig aus. Die Verbrennungsqualität sinkt langsam ab
Wenn Du zu wenig Sekundärluft gibst - sprich sehr wenig oder gar kein Restsauerstoff mehr vorhanden - dann ist die Verbrennung unvollständig. Unverbrannte Holzgase (vor allem Kohlenmonoxid) entweichen unverbrannt durch den KAmin
Das Optimum ist genau im Kohlenmonoxid-Minimum zu suchen
Je besser der Ofen in seiner Brennraumgeometrie konstruiert ist desto kleiner ist der CO-Gehalt im Minimum und desto kleiner ist auch der nötige Restsauerstoff

Dieses Optimum kannst Du a, leichtesten mittels eines CO-Messgerätes herausfinden
Sprich den Restsauerstoff so lange verringern bis der CO-Wert steigt
dann den Wert etwas höher wählen so dass die Regelschwankungen (siehe Restsauerstoff-Anzeige am Ofen) immer oberhalb dieses Knicks in der Kurve bleiben
Damit ist dann Deine Verbrennung optimal und somit auch sehr heiss
Das hat zur Folge dass die Düse aber stärker beansprucht wird....
Um den Düsenverschleis zu reduzieren wählen viele den Restsauerstoff noch etwas höher

meinen ATMOS GSX 50 mit modifizierter Brennkammer fahre ich mit 3% Restsauerstoff. Damit bleibt der CO-Wert den ganzen Abbrand über unter 50ppm

Da Du bei kleinem Restsauerstoff-Wert weniger Gasdurchsatz durch den Abgaswärmetauscher hast steigt die Effektivität des Ofens und die Abgastemperatur fällt bei gleicher Primärluftmenge

Um den Wirkungsgrad des Ofens zu optimieren ist es also sinnvoll die ideale Restsauerstoff-Menge anhand des CO-Wertes zu ermitteln
Anschließend die Abgastemperatur so weit senken bis der CO-Wert wieder zu steigen beginnt
Dies ist dann vom Wirkungsgrad her betrachtet der ideale Betriespunkt des Ofens (so lange Dir die dann noch erzielte Leistung auf der Wasserseite noch ausreicht und der KAmin mit der niedrigen Temperatur leben kann...)

Bernhard

Hallo,

Den Vorredner (-Schreiber) ist eigentlich nichts mehr hinzu zu fügen.

Im Anhang unten habe ich das noch einmal schriftlich. Also doppelt gemoppelt.

mfg
HJH

Zitat von roorback

Ich möchte nun auch garnicht anfangen rumzumessen... naja, wenn Fröling um die 7% einstellt dann werden die schon ihren Grund haben - meine ich ? Deshalb mein Gedanke, mit 6% da nun was falsch zu machen.
Auch kenne ich die Konstruktion der Kammer zu wenig, um einzuschätzen, was die ab kann...

Lieber wäre mir natürlich den Wirkungsgrad um die % weniger zu fahren - als alle paar Jahre die Brennkammer zu tauschen. Holz kostet nichts - die Brennkammer schon

Nimm den Restsauerstoff auf den Idealwert (muss man CO-Wert messen um Minimum zu bestimmen)
und nimm die Abgastemperatur so weit runter dass das Heissgas am Ende der Brennkammer bei 800°C liegt
damit schonst Du zum einen Deine Brennkammer und brauchst auch weniger Holz
Damit fällt aber die Nennleistung des Ofens und die Abbrandzeit steigt entsprechend
falls Dir die Leistung für Dein Haus ausreicht ist das der ideale Betriebspunkt

Bernhard

Zitat von Hobbele

Füllst du den Atmos mit Erdgas?
Habe ja inzwischen mit 69 ppm bei 4,8% auch nen vertretbaren Wert erreicht, aber bei Hohlbrand oder wenn der zusammen fällt geht's auch mal auf 1600 oder auch mehr ppm.
Klar kann man Hohlbrand durch ordentliches einschichten weitgehend vermeiden, aber, wie schaffst du es den komplett zu verhindern?

Hallo Stefan

kein Erdgas - den füll ich mit Buchenholz...

die Geschichte ist ganz einfach
hab mir letztes JAhr ein CO-Messgerät (GCO100 von Greisinger) gekauft und hab mir die nötige Abgasaufbereitung gebaut um kontinuierlich messen zu können

Folge davon war dass ich meine Brennkammer umgebaut hab
[Blockierte Grafik: http://www.ib-hartl.com/Bilder/ATMOSForum/2012-10/Brennkammer.jpg]
[Blockierte Grafik: http://www.ib-hartl.com/Bilder/ATMOSForum/2012-10/Brennkammer_offen.jpg]

Die Flamme kommt von oben muss dann erst nach hinten und kehrt dort um kommt wieder nach vorne um dann den serienmäßigen Weg zu gehen
Seit dieser Änderung sind die CO-Werte so niedrig und ich konnte den Restsauerstoff ohne jegliche Nebenwirkungen auf 3,0% senken

Hallo Stefan

Zitat von Hobbele

Wie schaffst du es Hohlbrand zu verhindern?

Hohlbrand-Probleme hatte ich noch nie - ist bei der Brennraumgeometrie von ATMOS aber offensichtlich so gut wie bei keinem Anwender ein Problem
In meinem Holzvergaser sind immer mindestens 10cm Holzkohle unten drin
Beim Betrieb wird das tendentiell immer mehr und Brennt dann am Ende wieder auf die rund 10cm Restkohle runter
Unter der Holzkohle hab ich einen Rost aus Kesselstahl ca. 3cm über der Düse
Auf der Düse liegt ein 15mm dicker Düsenschutz aus feuerfestem Stahl
Der Vergasungsraum ist rundum mit Schamott ausgekleidet um ein gleichmäßigeres Glutbild zu erhalten

Den Vergaser fahre ich weit unter seiner Nennleistung bei rund 20kW so dass am Temperaturfühler am Ausgang der Brennkammer um die 800° anstehen
Das schont das Material, und führt zu sehr hoher Effektivität.
Letzten Abbrand hab ich 338,32kg Buchenholz eingeheizt und 1308kWh damit am Wärmemengenzähler erzielt
drei Stunden nach dem Schliessen der Primärklappe (wenn die Glut vollständig erloschen ist) erfolgt die programmgesteuerte Auskühlung des Kessels auf 30°
hiernach waren es dann 1349kWh auf dem Wärmemengenzähler
ergibt 3,98kWh/kg

Damit waren die oberen 3/4 meines 20.000 Liter Puffers wieder heiss und das untere viertel ist nach wie vor bei 24°C - ist für die Solaranlage reserviert...

Das Holz ist strohtrocken da ich von Mai bis Anfang Oktober mit dem solaren Überschuss eine Fussbodenheizung im Holzlagerraum mit 55°C betreibe

Zitat von Hobbele

ist das ne normale Schamottplatte in der Mitte?

Das ist eine Schamottplatte in der Mitte
hat bis jetzt zwei große Abbrände (=84h Betriebszeit) und ein paar kleine Testfeurchen hinter sich

hatte auch Bedenken ob sie das aushält
hab's einfach probiert - und es ging ohne Probleme
sie liegt aber auch nicht ganz har auf sondern ist auf Hochofen-Dichtwolle gelagert

Vermiculite halten das nicht aus - die fangen bei den Temperaturen schon an zu schmelzen
die sind OK für einen ganz einfachen Kaminofen
aber für Holzvergaser sind die völlig ungeeignet

Bernhard

Zitat von roorback

Leider hab ich keinen Temperaturwert der Brennkammer...

Temperatur IN der Brennkammer ist völlig irrellevant
miss die Heissgastemperatur am Ende der Schamottierung
hier sollten MINIMUM 700°C anliegen 800°C ist optimal 900° ist schon eine Belastung für's Material

schau Deinen Ofen einfach mal GENAU an und bohre an einer strategisch günstigen Stelle rein in das Du einen Fühler stecken kannst...
wie gesagt - gleich nach dem Ende der Schamottierung messen...
Wie Du beim S4 am einfachsten an die Stelle kommst kann ich Dir nicht sagen - ich hab keinen
wo ich den Fühler bei mir eingebaut hab kannst Du ja oben auf den Fotos sehen

Zitat von roorback

Irgendwie dachte ich immer - ich hab eine moderne Breitbandsonde und eine moderne Steuerung, die das alles für mich macht...
PS: jammerschade, dass sowas nicht der Frölingtechniker einstellt..

Fröhling könnte das schon einstellen

ABER

die gehen wie alle Hersteller lieber auf Nummer SICHER

bei 7% Restsauerstoff wird die Brennkammer ganz sicher nicht zu heiss und der Wirkungsgrad ist auch noch OK. Zudem ist dann die Leistung des Ofens höher bei gleichem Materialeinsatz

7% ist aus Sicht des Herstellers eine gute Zahl
glaub aber ja nicht dass Du damit die Datenblattwerte erreichst die bei der Prüfung in Wieselburg gemessen wurden
Denn laut Prüfbericht ist der GERECHNETE Restsauerstoff dort bei 5,3% ...KLICK...
Der Angezeigte Restsauerstoff auf dem Ofen-Display beinhaltet aber noch den Wasserdampf der bei den Datenblattwerten nicht mehr enthalten ist...
Somit sind die dort sicher unter 3% Restsauerstoff gefahren...

Bernhard

Hallo Bernhard
Deine Aussage über Vermiculite trifft in keinster Weise zu.Meine Brennkammer ist seit fast 2 Jahren drinnen und hält noch immer.
Es gibt auch bei Vermiculite eine Abstufung von der Temp.Verträglichkeit.Nur was das Material nicht verträgt ist Mech.Belastung,also beim Reinigen.Da ist mit Vorsicht heranzugehen.Hier meine Brennkammer,die nicht, wie du behauptest weggeschmolzen ist.Eingestellter O2-Wert am Lambda-Check sind 5,8%"

Horst!

Zitat von horstl8466

Deine Aussage über Vermiculite trifft in keinster Weise zu.Meine Brennkammer ist seit fast 2 Jahren drinnen und hält noch immer.

Vermiculite hat einen Schmelzpunkt von etwa 1300°C
siehe ...KLICK...

Du kannst das gerne für Deine Brennkammer verwenden
nachbauen tu ich das aber ganz ganz sicher nicht
ich verwende Schamott - der hat einen Schmelzpunkt von 1700°C...

hallo Bernhard
Da ich mir auch nicht sicher war,ob die Brennkammer über längere Zeit die Temperaturen aushält,habe ich Vorsorglich eine Schamotte- Brennkammer schneiden lassen.Denn meistens ist es so,im Winter wenn du auf die Heizung angewiesen bist, ist irgendwas damit.
Hier die Schamotte-Brennkammer.Ist sicher noch langlebiger als Vermiculite.

Hallo,
bravo Bernhard, gute Beiträge,
das mit der gefalteten Brennkammer und der Leistungsreduzierung
sowie der Thermoelementanordnung hat mir richtig "geschmeckt"
Bitte mehr!
mfG Max

Hallo Bernhard,

Zitat

Letzten Abbrand hab ich 338,32kg Buchenholz eingeheizt und 1308kWh damit am Wärmemengenzähler erzielt -

das ist kein Kunststück wenn ein Abbrand 338kg sind...
ich mach jetzt mit 19-21 kg einen Abbrand
wenn ich Nachlege und die Werte vom Nachlegen errechne gibt das Werte wie bei dir

mich würde schon eher interessieren wenn du 17 mal mit 20Kg täglich um 18Uhr einheizt und der Kessel zwischendurch abkühlt...
wie sieht da der Energiegewinn pro kg Holz aus? da könnte man vergleichen

so ist das aber nicht mit täglichem Anfeuern zu vergleichen... wenn ich deine vermuteten Standverluste dann betrachte?

ob sich das noch was gibt?
vor allen Dingen gibt es keinen Vergleichspartner dafür im Forum

Gruß Erwin

Zitat von gutber

Hallo Bernhard,

das ist kein Kunststück wenn ein Abbrand 338kg sind...

Hallo Erwin

das ist mir schon klar dass es hier kaum jemanden gibt der 20.000Liter Puffer hat und 300kg Holz pro Abbrand in den Ofen schiebt

wenn ich mich aber mit mir selber vergleiche mit dem Abbrand vom 12.01.2012 da standen noch 2,78kWh/kg auf dem Messzettel
Nun sind's 3,98kWh/kg
Die Anlage ist vom Grundprinzip her gleich geblieben
die Flammtronik ist immer noch die selbe

Der Unterschied ist zu suchen in
- gesenkte Abgastemperatur
- höhere Brennkammertemperatur
- längerer Ausbrandweg
- trockneres Holz
- niedrigerer Rest-Sauerstoff

oder anders rum betrachtet durch folgende Umbauten
- Fussbodenheizung im Holzlagerraum die von mitte Mai bis mitte Oktober durchgehend mit 55° läuft (sinnvolle Verwendung von solarem Überschuss)
- Primärluft wird (wie beim GSE) unten eingeblasen und nicht mehr von oben wie beim GSX serienmäßig der Fall
- Vergasungsraum ringsum mit Schamott ausgekleidet dadurch gleichmäßigeres Glutbett
- Rost 3cm über der Düse um das Glutbett breiter zu gestalten und das Durfallen von Holzkohle zu vermeiden
- verlängerter Brennraum (siehe oben), damit längerer und heisserer Ausbrand, führt zu CO-Werten stets unter 50ppm
- reduzierter Rest-O2 durch geänderte Brennkammer ohne CO-Anstieg möglich
- gedrehte Flacheisen in den Heissgaskanälen links und rechts der Brennkammer, reduziert die Temperatur vor dem Abgaskühler
- Getreideförderschnecken mit 5cm Steigung im Abgaskühler, erhöhen den Wirkungsgrad des Abgaskühlers deutlich
- Gluterhaltung - bei Sekundärluft länger als 5 Minuten auf 0% folgt Umschaltung auf Gluterhaltung, sehr niedrige Gebläsedrehzahl, Holzkohle hat lange Zeit um zu glühen (und damit ich länger Zeit zum Nachlegen)
- Reduzierung der Abgastemperatur auf das Band 85..100°C (geregelt wird auf die Heissgastemperatur vor den Abgaskühlern)
- Drehstrohmmotor mit Umrichter zum Lüfterantrieb, damit doppelte Maximaldrehzahl - somit vierfacher Luftdurchsatz bei 100% - somit Anzünden von oben möglich (ohne Gasmaske...), somit Anheizklappe ohne Funktion

war ein ganzes Bündel an Maßnahmen - aber das rentiert sich...

Zitat von gutber

ich mach jetzt mit 19-21 kg einen Abbrand
wenn ich Nachlege und die Werte vom Nachlegen errechne gibt das Werte wie bei dir

mich würde schon eher interessieren wenn du 17 mal mit 20Kg täglich um 18Uhr einheizt und der Kessel zwischendurch abkühlt...
wie sieht da der Energiegewinn pro kg Holz aus? da könnte man vergleichen

OK - das werd ich mal ausprobieren
Wenn ich wieder platz im Puffer hab werd ich mal drei Abbrände je 20kg mit Tagesabstand fahren und die Messwerte für Dich hier in diesem Thread veröffentlichen
Bin schon neugierig drauf - hab ich bisher noch nie probiert
20kg hab ich zwar schon ein paar mal verheizt - aber immer nur um die Umbauten zu testen - nur um zu sehen ob's läuft...

Letztes Jahr hast Du mal geschrieben

Zitat von gutber

...die Regel-Strategie die du dir ausgedacht und beschrieben hast ist wirklich gut, auch durch die Fubo

so wünschte ich mir meine Anlage auch, leider war das nicht realisierbar

Ein Wirkungsgrad von 61% ist schon am oberen Ende der Skala, mehr geht kaum
ich fände es interessant wenn du mal den solaren Jahresertrag einstellen könntest, wenn du den hast
ich schätze mal ca. 25000kWh sollten möglich sein

Damals wusste ich noch nicht was an Jahresertrag von der Sonne rein kommt da die Anlage noch neu war und ich keine historischen Daten hatte
heute weis ich's - hast gut geschätzt - in der Realität sind es nicht 25MWh sondern 21,399MWh gewesen

Bernhard

Zitat von roorback

Danke. Na die Messung am Ende der Schamottierung hab ich ja auch nicht. Die Brennkammer beim Fröling ist sowieso aus irgendeinem anderen Matieral - gegossen.

HAb ja schon geschrieben was ich tun würde
mir den Ofen ganz genau ansehen und mir eine Stelle aussuchen an der ich ein NiCrNi-Thermoelement einbauen kann...
Da gibt es sicher eine Stelle - denn Fröhling hat im Werk 100%ig an den Testöfen eine Sonde an der Stelle montiert - fragt sich nur wo genau und wie...
Der Fröling S4 ist ein Saugzug-Holzvergaser. Sprich da raucht es nicht raus wenn Du ein Loch rein borst, das ist ziemlich unproblematisch. Darfst nur keine Wassertasche anboren - sonst wirds eine nasse Überraschung...

Zitat von roorback

Sollte ich also deiner Meinung nach als Laie wieder auf 7% hochgehen - und nur unter 7% wenn es auch kontrolliert ist - was ich ja nicht kann ?

Ich bin kein Mensch der aus Angst vor irgendetwas etwas nciht macht das ich für sinnvoll erachte
Und was ich tun würde hab ich auch schon geschrieben
nimm die ABGASTEMPERATUR HERUNTER und den Restsauerstoff herunter auf 3% (der Fröling hat eine Spitzen Brnnkammer, die läuft sicher auch mit 2% noch rund)
damit fällt die Leistung des Ofens und die Brennkammertemperatur ist nicht mehr so heiss wie sie bei 3% O2 und voller Leistung wäre...
Organisier Dir ein CO-Messgerät
oder noch besser kauf Dir ein eigenes ...KLICK...
denn ehrlich gesagt verstehe ich nicht was einen Menschen dazu treibt 10k€ für einen Ofen auszugeben um dann bei 169€ für ein SEHR wichtiges MEßgerät zum Optimieren dessen zu verzichten...
Gut mit den 169€ ist es noch nicht ganz getan
musst Dir eine Abgasansaugung basteln, Wasserdampf kondensieren, dann durch ein Filter und erst dann das Gas am MEssgerät vorbei blasen
Denn die Messzelle ist empfindlich auf Wasser und Staub

Und dazu spendiere Deinem S4 bitte bitte einen Wärmemengenzähler
und kauf Dir eine vernünftige Standwaage (die kann man eh für allesmögliche gebrauchen und ist dank eBay auch nicht mehr teuer)
Damit kannst Du mit Leichtigkeit messen wie viel Energie pro Kilo Holz in Deinem Heizsystem ankommen

Ohne diese paar Messgeräte bist Du völlig blind...
Würd mich eh mal interessieren wie gut die S4 Öfen wirklich laufen
hab schon viele gefragt die einen haben - aber keiner misst
alle glauben nur an Fröhling...

Bernhard

Zitat

...die Regel-Strategie die du dir ausgedacht und beschrieben hast ist wirklich gut, auch durch die Fubo
so wünschte ich mir meine Anlage auch, leider war das nicht realisierbar

das gilt immer noch ...

Hut ab vor dem HV Umbau, gut ausgedacht

das war aber nicht als Kritik gedacht, das wäre nur gut zu wissen
mit Nachlegen war ich auch mal bei 3,85kWh/kg hab es damals als vermutlichen Meß/ Wiegefehler abgetan, aber ich komme dem immer wieder mal nahe... also könnte... ?

Mein Jahresertrag von der Sonne ist diesjahr nur schätzbar
ein Blitz beim Nachbarn hat die UVR beschädigt und den Volumenstromzähler geschossen
so hat es ca 2 Monate keine Messung gegeben, sichert euch die UVR- Daten, ich konnte nichts mehr runterziehen und meine Sicherung war auf einer defekten Festplatte,
dehalb mußte ich viel von Hand einarbeiten und wußte danach erst das der Volumenstromzähler auch hin ist
was solls, es ist so wie es ist...
am HV hab ich nichts gemacht weil mein kleiner Puffer immer voll war
es war ja anfangs ganz anders gedacht wie es jetzt ist

Gruß Erwin

Hallo

Habe auf einer Messe mit einem Frölingvertreter gesprochen
die Brennkammer soll aus Siliziumkarbid sein
Die fröling-Kessel die bei uns umeinander laufen haben keine Probleme mit derKammer

grüsse jürgen