Optimerad eldning

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32514
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Optimerad eldning

Inlägg av säter »

Underförbränning blir ju lite samma princip som att tända i toppen.
svanted
Inlägg: 5082
Blev medlem: 30 augusti 2010, 21:20:38
Ort: Umeå

Re: Optimerad eldning

Inlägg av svanted »

det beror på åt vilket håll avgaserna går,
neråt eller uppåt,
de ska inte kylas av vedhögen utan värma upp keramiken så fort som möjligt,
den ska vara minst rödglödande för att sönderdela allt i röken.
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5680
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Optimerad eldning

Inlägg av pi314 »

Kunskap om eldning
Jag ska försöka hålla lite distans till dom frågorna i den här tråden även om dom är en del av grunden för det som jag försöker göra. Här är några exempel på sådant som jag förutsätter är "bra".
  • Förutsättningar för "bra" eldning
    • Val/blandning av vedslag
    • Kapning
    • Klyvning
    • Torkning och förvaring
    • Tändning
    • Tillsyn och skötsel av vedförråd, panna och rökgaskanal/skorsten
    • "Trimning" av vedmängd, primärluft, sekundärluft och rökgasspjäll
Jag tycker att jag har lite koll på detta, men jag är definitivt ingen expert.

Fokus på lambdastyrning
Trots att jag är nybörjare på lambda så hoppas jag kunna förenkla och förbättra eldningen med en relativt enkel lambdastyrning.
Till den lambda som jag skaffat, en Bosch LSU 4.9 med en Bylund Lambdashield 2 finns kod att hämta på Github som kan användas för "snabbstart". Jag har ändå ambitionen att lära mig att kalibrera, värma upp och läsa av lambda och omvandla mätresultatet till syrehalt i rökgaserna (eventuellt också/alternativt lambda) men jag är inriktad på att styra syrehalten i rökgaserna.
Jag tänker börja med att ha "fasta" inställningar av sekundärluft och rökgasspjäll och bara styra primärluften. Det är i huvudsak så jag gjort hittills, manuellt, utom att jag justerat primärluften "fritt på känn" efter att se på hur det brinner.

Jag måste lära mig mer om LSU 4.9 innan jag kan skriva egen kod som hanterar den.

Jag är tacksam om någon har tips om vad man ska tänka på vid uppvärming och drift/avläsning av syrehalten i rökgaserna med LSU 4.9.

En annan DIY lambdastyrning av vedpanna
Jag hittade detta som har en hel del likheter med det jag vill göra utom att ambitionsnivån är högre. Den här styrningen tar in data om rökgaserna från lambda och termoelement och styr sedan primärluft, sekundärluft och rökgasspjäll.

Styralgoritmen har likheter med den jag tänkt använda. Styrenheten styr mot lambda 1,4 (motsvarar en syrehalt på ca 6% i rökgaserna). Hans styrning av sekundärluften är, som jag tolkar bilden i post #8, relaterad till primärluften på ett sätt som jag inte förstår.

Här finns en beskrivning av styrningen.
https://www.byggahus.se/forum/threads/l ... 65.186277/

Min tanke är att börja med att bara styra primärluften och sedan efter hand, baserat på mätningar, försöka göra lathundar för hur jag ska ställa sekundärluft och rökgasspjäll för att det ska bli bra. Beroende på t.ex. utetemperatur, pannans temperatur, m.m. Jag har ganska konstant temperatur i källaren/pannrummet, ca 16-18°C.

Jag är inte på plats nu, men hoppas komma igån med tester inom några veckor.

/Pi
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26335
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Optimerad eldning

Inlägg av danei »

Tanken med att hålla summan av spjällens öppning konstant är att få konstant effekt.
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5680
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Optimerad eldning

Inlägg av pi314 »

@danei:
Det verkar logiskt, men det är ett mål som mycket väl kan stå i strid med målet att uppnå nära optimal förbränning och verkningsgrad genom hela förbränningen.

Nära optimal förbränning ger också mindre farliga rökgaser och mindre sotning.

Om man eldar "direkt till elementen" så kan jag förstå att konstant effekt är ett prioriterat mål.

Om man värmer vattnet i ackumulatortankar så kan man ju köra optimal förbränning/"full effekt" ända tills ackumalatortankarnas maxtemperatur uppnåtts. Mitt intryck är att många som värmer med ved har ackumulatortankar. Med pellets kan man ju elda mer eller mindre kontinuerligt, om man bara reglerar effekten så att man har lagom temperatur inne.

Min eldning är egentligen ingendera av dessa alternativ eftersom jag har min vatten-vatten-värmepump som bas. Jag eldar antingen för att värma upp huset snabbt efter att jag varit borta ett tag. Eller så eldar jag för att jag har lust och vill höja "mysindex" genom att värma upp till kanske 21-23°C inne, mot normala 20°C. I båda fallen så liknar min eldning uppvärmning av ackumulatortank. Jag värmer pannan med "full effekt" i brasan till runt 90°C, låter VP gå och leverera, typiskt ca 40°C, när det är runt eller strax under noll ute. Med shunten i pannan, som sitter efter VP men före stigaren, får vedpannan lyfta stigartemperaturen. När jag vill värma snabbt, efter att varit borta, shuntar jag upp till ca 60°C eller mer i stigaren, men när jag "myseldar" så låter jag shunten bara höja temperaturen ut från VP med kanske 4-5° i ett par timmar. Om jag vill skicka upp mer än 60°C i stigarn, för att värma upp huset snabbt, så stänger jag av VP under tiden, så att den inte ska få mer än 55°C via returen. Sedan shuntar jag ner så att pannan bara lägger till någon grad. Då räcker värmen i pannan i kanske 20 timmar. I praktiken använder jag då pannan som en ackumulator som får ge ett litet tillskott till det som VP ger. Jag ställer ner VP en grad men har ändå ett par grader över 20°C i ett par dygn.

Jag har behov att begränsa effekten så att inte pannan kokar. Min huvudmetod är att anpassa vedmängden så att pannan inte ska bli för varm. Det har hänt att jag lagt in för mycket, men när det närmat sig 100° så har det räckt att shunta upp mer i elementen. Nu har jag tittat till då och då och ganska ofta. Med Arduinon hoppas jag koppla ett litet larm som varnar när pannan närmar sig 100°C.

Även om mina eldningsvanor är ovanliga så tror jag att min idé om styrning av pannan, om den fungerar bra i praktiken, kan vara till gagn för många som eldar med ved. Genom att göra eldningen enklare och genom att ge mer energi för varje kilo bränd ved. Dvs. minska vedförbrukningen. Det är förhoppningen. Vi får se...

/Pi
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26308
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Re: Optimerad eldning

Inlägg av JimmyAndersson »

” Min huvudmetod är att anpassa vedmängden”..

Jag gör precis likadant som du beskrev. :)
Intressant tråd. :tumupp:

Tidigare nämnde du mätning av rökgaserna.
Jag har också haft planer på det och har också en kanal av stål mellan pannan och rökgaskanal/skorsten.
Har du några idéer på hur man fäster rökgassensorn så att inte själva stålet påverkar sensorn?
(Om jag inte minns fel så kan metall påverka temperatursensorer av typ K.)

Har du någon beteckning eller bild på sensorn?
(Jag har en med pinne av rostfri stål och en annan med hopsvetsade synliga trådar.)
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26335
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Optimerad eldning

Inlägg av danei »

Han kör ju max effekt tills rökgastemperaturen är uppe och förbränningen bra. Sedan kör han en hög effekt, men utan att försöka maxa den. Att försöka ha konstanta förhållanden är det definitivt inget fel i.
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5680
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Optimerad eldning

Inlägg av pi314 »

@JimmyAndersson:

Jag "tog en genväg" när det gällde lambdasensor och köpte sensor och Arduinoshield från Bylund.

Jag tog det här paketet.
https://www.bylund-automotive.com/store ... bda-bundle

Lambdasensorn som ingår är en Bosch LSU 4.9.

Jag har beställt den här givaren (MAX6675) som kan mäta rökgastemperatur från Banggood. Den har jag inte fått ännu. Den ska klara upp till 1024°C.

https://www.banggood.com/MAX6675-Sensor ... rehouse=CN

Jag har ingen erfarenhet eller tidigare kunskap om att använda varken lambdasensor eller termokopplare.

Min idé, bl.a. för att lambdasensorn ska vara vinkelrätt mot flödet, men vinklad mellan 15° och 80° från vertikallinjen (enligt dom instruktioner jag hittat) är att göra en litet rektangulärt hål på metallkanalens översida, strax innan den går in i skorstenen. Där tänkte jag fästa en "kilformad" järnbit (som jag slipar till om jag inte kommer på något bättre). Så att jag får lambdasensorn att luta 15°. Jag beställde en gängtapp M18 x 1,5 från ett företag som säljer bildelar, men fick en "gängrensare". Termokopplaren tänkte jag montera bredvid lambdasensorn.

Problemet som du pekar på, om jag förstår rätt, är att man vill mäta temperaturen på rökgaserna och inte temperaturen på metallkanalen, som är kyld av omgivande luft. På bilden ser givaren ut att ha en känselkropp som sticker ut några millimeter efter att gängen slutar. Jag får testa när jag får den om den ser skillnaden mellan temperaturen på gängen och den på känselkroppen. Eventuellt behövs något som försänker in känselkroppen i rökgaskanalen, men man vill ju inte ha alltför mycket turbulens runt lambdasensorn heller. Det ska ju vara tätt också. Jag tänkte täta med en kopparpackning (smältpunkt 1085°C). Jag får återkomma när jag fått den och testat. Jag har en rökgastermometer som jag haft till en kanal från en oljepanna i en annan fastighet. Den sticker in ca 40-50 mm i rökgaskanalen genom ett hål med ca 8-9 mm diameter. Jag kan ju använda den och jämföra med och se att jag får någorlunda rimliga mätvärden. Om dom två ger ungefär samma värde så är det väl troligen ungefär rätt.

Initialt har jag inte tänkt använda rökgastemperaturen som underlag för styrningen, utan bara syrehalten i rökgaserna, som lambdasonden mäter. Men, ju mer man mäter ju mer vet man om vad som händer. Jag har sneglat på CO och NOx-mätare, men det får nog vara. Jag vill i första hand elda bra. Eventuell fintrimning för att minimera CO och NOx i avgaser kanske blir ett annat, senare projekt.

Som FormerMazda skrev tidigare i tråden: Att mäta är att veta!

/Pi
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26335
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Optimerad eldning

Inlägg av danei »

Varför ska den sitta i vinkel?
På Baxi Innova sitter den vertikalt uppe i ett grovt rör. Jag gissar att det är för att minska askbelastningen.
Det finns gängade hylsor att köpa. Det är nog billigare och enklare än att gänga själv.
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5680
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Optimerad eldning

Inlägg av pi314 »

@danei:

Lambdasondens vinkel, mot flödet och i "sidled"
Att den ska monteras vinkelrätt mot flödet tycks det inte råda någon tvekan om.
Jag har bläddrat igenom rätt många texter om detta med montering. Anvisningen om 10° från horisontalplanet återkommer ofta. I några instruktioner har jag sett 15° från vertikalplanet rekommenderas. Här är en av dessa.

https://wbo2.com/lsu/position.htm

Så här motiveras vinkelintervallet.
  • "A vertical position can get too hot in confined spaces, so we recommend at least 15 degrees from the vertical. The horizontal position can cause condensation to drip onto the sensor, so we recommend at least 10 degrees from the horizontal. In all cases the sensor should be perpendicular to the gas flow, ie. the bung should sit square over the pipe - this ensures adequate but not an excessive amount of gas enters the sensor."
Alla är inte övertygade om att vinklingen från vertikalplanet behövs. Här är ett exempel när vinkligen, i en diskussion, beskrivs som "PITA".
https://www.s197forum.com/threads/o2-se ... ed.126057/

I brist på entydiga och säkra bevis på vad som är "rätt" och vad som är "fel" så får väl var och en avgöra om det är värt lite extra besvär för att vara rädd om sensorn. Ingen har, som jag sett, hävdat att det är dåligt att ha en lutning på mellan 15° och 80° i sidled, från vertikalplanet.

Kalibrering av lambda
I texten från wbo2/Tech Edge (länk ovan) nämns också "free air calibration" som "confidence test" och som en test som rekommenderas i samband med "service". Jag ska försöka implementera detta som något som kan göras, t.ex. före installation och i samband med t.ex. sotning. Jag tror att det kan vara bra att ta bort lambdasensorn i samband med sotning och då sätta i en täcklucka eller plugg istället. Så att inte sensorn skadas eller får en massa sot på sig. Samtidigt blir den "besiktad" och kalibrerad mot luftens syrehalt.

Gängade hylsor?
Har du ett tips på en gängad hylsa? Hur ska jag fästa hylsan i rökkanalen så att det blir tätt?

/Pi
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5680
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: Optimerad eldning

Inlägg av pi314 »

Ska lambdan sitta i pannan eller en bit från pannan i rökgaskanalen?
Jag har intrycket att det är bäst att placera den någon halvmeter från/efter pannan, i rökkanalen, om möjligt. För att slippa en del av det mest extrema som försiggår närmare elden.

Det alternativet är svårt för dom som säljer pannor med inbyggd lambdastyrning. Det skulle komplicera installationen och sannolikt göra en lambdastyrd panna svårare att sälja. För dessa tillverkare är det troligen bättre att ha lambdan inbyggd i pannan, placerad på ett sätt som gör att den, förhoppningsvis, inte utsätts för för mycket sot eller för höga temperaturer.

/Pi
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 32514
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Optimerad eldning

Inlägg av säter »

pi314 skrev: 25 november 2021, 11:49:15 Hur ska jag fästa hylsan i rökkanalen så att det blir tätt?
Svetsa.
Användarvisningsbild
bruka
Inlägg: 242
Blev medlem: 29 augusti 2011, 08:06:27
Ort: Hälsingland

Re: Optimerad eldning

Inlägg av bruka »

Svetsmutter till lambdasond finns tex på biltema https://www.biltema.se/bil---mc/bilrese ... 2000028554
Och som namnet säger så är det enklast att svetsa fast. Nu är ju det här i ett pannrum och troligen inte så enkelt att släpa in en svets dit.
Men du kanske har en sotlucka du kan svetsa fast den i?
Jag funderade för några år sen att prova en lambdasond och testade faktiskt också lite lätt.
Lagade en bredbanslambda åt en kompis som jag satte i ett hål i min sotlucka (innan han fick tillbaka den)
Men fick aldrig något värde men hann inte med någon längre testning och det är så längesen så jag minns inte riktigt vad som kan ha felat.
Nu kollar jag mest på färgen på lågorna i sekundärförbränningen i botten på pannan för att se om det är optimalt.
Bytte keramik i somrast efter 18 år och kan ju säga att det gjorde mycket, har nu blågul låga istf gul igen.
Men jag eldar mot acctank och kör full effekt tills det brunnit ut.
Primär och sekundär luften öppnar/stänger jag med spjällmotor, tunn vajer till luckor.
Stängs automatiskt när rökgaserna gått ner i temperatur, eller om pannan närmar sig 100 grader i temperatur.
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14819
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Optimerad eldning

Inlägg av mrfrenzy »

Jag körde pelletsbrännare med lambdastyrning under många år och det fungerade bra.
Sensorn satt i rökröret ganska nära pannan.

Matningen justerades efter önskad effekt (beroende på utetemperatur och varmvattenbehov). Fläkten hade ett förinställt värde för varje matningshastighet och finjusterades sedan av lambdasonden.
danei
EF Sponsor
Inlägg: 26335
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Optimerad eldning

Inlägg av danei »

Det var en sådan svetsmutter jag syftade på. De finns billigare på diverse ställen, men det äts väl upp av frakten.
Skriv svar