Veda 35:een laajakaistalambdaohjaus!

[AnssiKo]

Tuolta Attackin manuaalista näkyy sivulta 22 esiasetukset pri/sec ilmalle taulukosta ja muitakin määreitä toimintaan. Pri on 85% ja sec 40% ilmeisesti alussa.

Pähkäilin ja ihmettelin tuota manuskaa muutaman päivän. Nuo mainitut prossat ovat vissiin hätäarvoja, joilla ajetaan menemään anturivikojen aikana.

Suurempi hämmästys ja kummastus iski kun kattelin Attackin sähkökytkäriä. Lambdalle kytketty 4 karvaa, joiden värit pätevät normi kapeakaistaisen johdinväreihin. Eli vain signaali, signaalimaa, lämmitys+ ja lämmitys-! Ei viittä karvaa, kuten laajakaista vähintään vaatii, ellei tuossa sitten ole tehty vaan jäynää, kytkemällä jotain 'salaa' rungon kautta!? Väritkin laajakaistojen karvoissa ovat aika raikkaita, kapeakaistaiseen verrattuna.

Voisko joku tuollaisen Attackin lambada-mallin omistaja kaivaa lambadan kyljestä numerot tänne julki. Muuten menee tältä hepulta yöunet.

Seuraava epäilys iskee Effecta Lambdan suhteen, sen tarkempaa kytkäriä ei netistä muistaakseni löytynyt? Pittääpä varmistaa.

[kahe]

Attack Lambda on Bosch LSM 11, 0 258 104 002.

[AnssiKo]

Löytyihän Effectalta sittenkin kytkäri manuaalista, ja kuudella johtimella lambada kii. Mikähän lienee tyyppi? LSU 4.2, arvaan. Kukahan kaivais tuonkin koodin sieltä pannun takaa...

[AnssiKo]

Attack Lambda on Bosch LSM 11, 0 258 104 002.

Pirhana! Kapeakaistainenhan tuo on!  

Kiitos Kahe!

Mites tuolla nyt sitten kun mennään pois lambda=1 seutuvilta?    

Täydennetäänpä vielä: LSM11:n hinta näyttää pyörivän 250€ nurkilla, eli ei tuosta oikeen ole edulliseks korvikkeeks. 

[seppol]

Kyselin vähän aikaa sitten miten happiptoisuudesta lasketaan ilmakerroin. Otin vähän asiasta selvää.
Puhtaassa ilmassa on 79 % typpeä ja 21 % happea. Typpeä on 3,76 kertainen määrä hapeen verrattuna.
Kun tiedetään hapen ja typen suhde, ilmakerroin lasketaan kaavalla:

ilmakerroin = (typen prosenttiluku) / (typen prosentti - 3,76 * hapen prosentti)

Kun ollaan tilanteessa ilmakerroin 1, happea ei ole enää ollenkaan. Kun arvot sijoitetaan kaavaan saadaan:

79 / (79 - 0 *3,76)  = 79 / 79  =  1

jos otetaan tilanne jossa palokaasujen happiptoisuus on 20 % eli lähes puhdas ilma saadaan:

79 / (79 - 3,76 * 20)   =  15,8

Puhtaassa ilmassa jakajaksi tulee 0 jolloin jakolaskua ei voi tehdä.

ev3449: lle huomauttaisin että kun palaminen saadaan täydelliseksi, poltosta saatava energia on maksimissaan. Tämän jälkeen ilmakerrointa voidaan nostaa miten paljon tahansa ja enrgiatuotto on aina sama mutta palon lämpötila laskee kun suuri määrä imaa lämmitetään. Lämpöä on vaikeampi saada hyödyksi.
Sitten, kaikkien kattiloiden hyötysuhde laskee aina kun tehoa lisätään, veden lämpötilaa nostetaan tai yli-ilmamäärää suurennetaan. Edellyttäen että palaminen tapahatuu kaikissa tapauksissa täydellisesti.

[AnssiKo]

ev3449: lle huomauttaisin että kun palaminen saadaan täydelliseksi, poltosta saatava energia on maksimissaan. Tämän jälkeen ilmakerrointa voidaan nostaa miten paljon tahansa ja enrgiatuotto on aina sama mutta palon lämpötila laskee kun suuri määrä imaa lämmitetään. Lämpöä on vaikeampi saada hyödyksi.
Sitten, kaikkien kattiloiden hyötysuhde laskee aina kun tehoa lisätään, veden lämpötilaa nostetaan tai yli-ilmamäärää suurennetaan. Edellyttäen että palaminen tapahatuu kaikissa tapauksissa täydellisesti.

Mä olen ymmärtäny niin, et ilmaylimäärä on sen takaamiseksi, että kaikki palokelpoinen varmasti myös palaa. Ja kattilan palotilan virtauksenohjauksistahan se on kans kii, et kuinka hyvin ilmaa (eli happea) saadaan just sinne missä on poltettavaa. Teoriaa: Jos ilma ohjataan optimaalisesti palotapahtumaan, ei tarvita ilmaylimäärää, palotapahtuma on optimaalinen, häkäpäästö minimissään, ja hyötysuhde tapissa. No, käytännössä täydellisyyttä ei tavata ku vanhojenpiikojen kuvitelmissa. Eli joudutaan ajamaan hiukan liikaa ilmaa ettei mitään jäis polttamatta. Kattilan hyvyydestä sitten riippuu miten vähillä ylimääräisillä selvitään.

[ev3449]

Kaiketi samoja ajatuksia hieman eri sanoin.
Palaminenhan on täydellistä kun olosuhteet ovat ideaaliset ja palotapahtuma saa riittävästi happea. Ilmakerroin 1 riittää sekoittumisen ollessa täydellistä, mutta koska tähän ei lämmityskattiloissa päästä vaaditaan aina tietty yli-ilmamäärä.

Olosuhteisiin voidaan vaikuttaa kattilan rakenteella ja palamisilman syötöllä. Ns. lambda ohjauksella pyritään vaikuttamaan jälkimmäiseen.

Ilmakerroin(lambda) = todellinen ilmamäärä / teoreettinen ilmamäärä
tai (suuntaa antava) lambda = 20,95 / (20,95 – X), jossa X =savukaasun happipitoisuus.

Kattilan kohdalla pelkkä täydellinen palaminen ei kuitenkaan johda yksistään hyvään hyötysuhteeseen. Hyötysuhdetta taas voidaan analysoida myös epäsuorasti, häviöiden kautta (sopinee tilanteeseen).

Käytettäessä puukattilaa häviöt koostuvat käytännössä palamattoman polttoaineen häviöstä ja savukaasuhäviöistä (yleensä suurin häviö). Tästä voidaan päätellä että myös lämmön siirtyminen savukaasuista veteen vaikuttaa olennaisesti kattilan hyötysuhteeseen.
Ali-ilmamäärän pääasiallisesti aiheuttamat häviöt ovat helposti ymmärrettävissä ajateltaessa ettei kaikkea potentiaalista energiaa saada poltettua lämmöksi ja siirrettyä veteen jne.
Kuitenkin myös yli-ilmamäärärä vaikuttaa hyötysuhteeseen negatiivisesti kasvavien häviöiden muodossa.
Savukaasun terminen häviö muodostuu itse savukaasun ja vesihöyryn, mutta myös ylimääräisen ilman mukana poistuvasta lämmöstä. Mitä enemmän ylimääräistä ilmaa, sitä suurempi häviö.
Palamattoman polttoaineen häviöt syntyvät epätäydellisen palamisen seurauksena.
Erittelemättä ensiö- ja toisio ilmaa toisistaan yli-ilmamäärän kohdalla negatiivinen vaikutus voidaan todeta kaiketi kaikkien palamisen hyvyyteen vaikuttavien tekijöiden kohdalla. Liian suuri ilmamäärä kuljettaa pyrolyysikaasut piippuun ennen täydellistä palamista, liian vähän aikaa reaktioille tapahtua. Liiallinen ilmamäärä myös jäähdyttää tulipesää eivätkä korkeaa lämpöä vaativat reaktiot pääse täydellisesti toteutumaan (huom. myös lataustermostaatilla aikaansaatu vähäisempi jäähdyttävä vaikutus). Liiallinen ilmamäärä vaikuttaa myös sekoittumiseen negatiivisesti ilma- ja kaasuvirtausten kanavoituessa ja täten reaktioiden estyessä. Liiallinen ilmamäärä vaikuttaa myös lämmönsiirron hyötysuhteeseen kattilan rakenteen ollessa kuitenkin hallitseva vaikuttaja. Kattilan lämmönsiirtokyvystä ja siihen vaikuttavista tekijöistä on muissa aiheissa keskusteltu enemmän eikä aihe varsinaisesti liity tähän lambda-keskusteluun…

Tästä voidaan vetää johtopäätös että lambda ohjauksen toimiessa kattilan hyötysuhde kasvaa ja voidaan saattaa optimaaliselle tasolle jokaisen kattilan kohdalla riippumatta kattilan lämmönsiirtokyvystä.

[AnssiKo]

Erittelemättä ensiö- ja toisio ilmaa toisistaan yli-ilmamäärän kohdalla negatiivinen vaikutus voidaan todeta kaiketi kaikkien palamisen hyvyyteen vaikuttavien tekijöiden kohdalla. Liian suuri ilmamäärä kuljettaa pyrolyysikaasut piippuun ennen täydellistä palamista, liian vähän aikaa reaktioille tapahtua. Liiallinen ilmamäärä myös jäähdyttää tulipesää eivätkä korkeaa lämpöä vaativat reaktiot pääse täydellisesti toteutumaan (huom. myös lataustermostaatilla aikaansaatu vähäisempi jäähdyttävä vaikutus). Liiallinen ilmamäärä vaikuttaa myös sekoittumiseen negatiivisesti ilma- ja kaasuvirtausten kanavoituessa ja täten reaktioiden estyessä. Liiallinen ilmamäärä vaikuttaa myös lämmönsiirron hyötysuhteeseen kattilan rakenteen ollessa kuitenkin hallitseva vaikuttaja. Kattilan lämmönsiirtokyvystä ja siihen vaikuttavista tekijöistä on muissa aiheissa keskusteltu enemmän eikä aihe varsinaisesti liity tähän lambda-keskusteluun…

Jos palo karkaa konvektiosta ulos ja hormiin, ilmavirran pitää kyl olla jo sairaasti liian suuri! Tekisi mieli väittää et kattila on väärin suunniteltu, jos tuo on mahdollista. Ja juu, entisessä tuplapesäisessäkin tuo oli mahdollista, koska siinä ei pahemmin edes ollu konvektioita. Eikä puhallinta, tuo tietty lisää riskiä paljon.
Vaikka savukaasujen lämmöt lähtee nousemaan, kylmänkin liekin lämmöissä oltaisiin silti paljon korkeammalla.

Yksi ongelma 'laihalla' poltettaessa on varmaan riski palokelpoisen seossuhteen alittamisesta. Palokaasut ei taida olla niin vakioituja, harvassa klapissa on standardinmukaisuustodistusta. 

Tästä voidaan vetää johtopäätös että lambda ohjauksen toimiessa kattilan hyötysuhde kasvaa ja voidaan saattaa optimaaliselle tasolle jokaisen kattilan kohdalla riippumatta kattilan lämmönsiirtokyvystä.

Tästä oon tasan samaa mieltä, tähän pyritään.

[ev3449]

Jos palo karkaa konvektiosta ulos ja hormiin, ilmavirran pitää kyl olla jo sairaasti liian suuri! Tekisi mieli väittää et kattila on väärin suunniteltu, jos tuo on mahdollista. Ja juu, entisessä tuplapesäisessäkin tuo oli mahdollista, koska siinä ei pahemmin edes ollu konvektioita. Eikä puhallinta, tuo tietty lisää riskiä paljon.
Vaikka savukaasujen lämmöt lähtee nousemaan, kylmänkin liekin lämmöissä oltaisiin silti paljon korkeammalla.

Yksi ongelma 'laihalla' poltettaessa on varmaan riski palokelpoisen seossuhteen alittamisesta. Palokaasut ei taida olla niin vakioituja, harvassa klapissa on standardinmukaisuustodistusta.  

Tästä oon tasan samaa mieltä, tähän pyritään.

Palohan ei suinkaan karkaa hormiin vaan konvektio jäähdyttää kaasut ennen täydellistä palamista jolloin ne poistuvat piippuun osin palamattomina.
Pitää myös muistaa että yli-ilmamäärä vaikuttaa useampaan tekijään samanaikaisesti, eli vaikutus ns. kertaantuu jolloin merkitys hyötysuhteeseenkin alkaa muodostua huomattavaksi.
Ilmiöt ovat fysiikassa ja kemiassa samat riippumatta klapien standardinmukaisuudesta. Kirjoitus oli tarkoitettu havainnollistamaan yli-ilmamäärän vaikutusta yleisellä tasolla.

[veda35]

Nonni, aiheen aloittaja raportoi:
Saimme lopulta lambdan toimimaan järkevästi - maadoitusvika!
Pakokaasujen lämpötila ohjaa ensiöläppää ja lambda toisioläppää,
ensiöläpän alkuasento on 80% auki ja sitä pienennetään lämmön noustessa niin,
että 220 asteessa ensiöläppä on kiinni =0%. Läppä ei ole suinkaan tiivis, joten
palamisilmaa silti riittää.
Lambda sitten pienentää toisoilmaa alun 40% noin 15%:een kun palaminen muuttuu.
Nyt vielä softataan hiiltymisvaihe, niin homma on valmis - ja jää tähän uniikkikappaleeseen!

[AnssiKo]

Nonni, aiheen aloittaja raportoi:
Saimme lopulta lambdan toimimaan järkevästi - maadoitusvika!
Pakokaasujen lämpötila ohjaa ensiöläppää ja lambda toisioläppää,
ensiöläpän alkuasento on 80% auki ja sitä pienennetään lämmön noustessa niin,
että 220 asteessa ensiöläppä on kiinni =0%. Läppä ei ole suinkaan tiivis, joten
palamisilmaa silti riittää.
Lambda sitten pienentää toisoilmaa alun 40% noin 15%:een kun palaminen muuttuu.
Nyt vielä softataan hiiltymisvaihe, niin homma on valmis - ja jää tähän uniikkikappaleeseen!

Kuulostaa hyvältä, huolestuttavan hiljaista ehtikin olla jo. Hiukan laajempi projektikuvaus varmasti kiinnostaisi useampiakin. Esimerkiksi kokemukset PI-säätimen virityksestä ja säätömoottoreiden rakentamisesta.

[Werner]

Nyt vielä softataan hiiltymisvaihe, niin homma on valmis - ja jää tähän uniikkikappaleeseen!

Moi Markku. Miten tämä on edennyt? Näkyykö hyötysuhteessa?

[veda35]

Lainaus Antza0: Esimerkiksi kokemukset PI-säätimen virityksestä ja säätömoottoreiden rakentamisesta.

Päivitystä 2014:
Projektin tarkoitus oli vain automatisoida puunpoltto niin, ettei tarvitse pannuhuoneessa vahtia!
Osat koottiin pääosin "miljoonalaatikosta", mutta aivan noin se ei toteutunut...
Ensimmäinen lambda-ohjain oli keskeneräinen - toimi vain autossa. Tilalle hankittiin viimeistellympi saksalaisversio.
Lambda on siis 4.2 laajakaista ja läppiä kääntää askelmoottorit Bebekin "romuvarastosta" 10€/kpl!

Koska pienten (oksien) ja isojen puiden (koivuklapit) palaminen on niin erilaista, niin päädyimme kahteen eri ohjelmaan, jotka valitaan kytkimellä. Pienten puiden softassa lämpötila jouduttiin päästämään korkeammalle (260 - 270C), kun koivuklapeilla pysytään 220 - 230C. Pienten puiden kohdalla enempi rajoittaminen sai aikaan kitupaloa ja sitten savutussahduksia koko maakuntaan!
Lisäksi kumpaankin softaan tehtiin hiillosvaihetoiminta, jossa lämpötilan laskiessa alle 190C seurataan lambdaa: sen noustessa yli 2,2 todetaan oltavan hiillosvaiheessa ja ensiöläppäkin suljetaan. Puhallin ja kiertovesipumppu jää päälle, ne sammutetaan käsin.
Softanvääntö (ja opettelu) kesti kahdeksisen kuukautta Flowcode 5:llä ja säätöperiaate on 5 asteen välein tapahtuva säätö, jossa on 10 sek viive.

Nyt noin neljän kuukauden kokemuksella homma toimii pääosin ongelmitta. Kitupoltosta johtuvia savutussahduksia ei juurikaan esiinny, joskus puista riippuen lämpötila nousee 300C. Seuraan sisällä lämpötilaa Olssonin etäpaistomittarilla, josta näen milloin on aika mennä sammuttamaan puhallin.

Hyötysuhteesta ei ole tarkkaa käsitystä, mutta kesäkeleillä piipun päässä näkyy vain lämpöväreilyä,
pakkasella tietysti vesihöyryä näkyy, mutta haihtuu muutamassa metrissä :-)
Nuohouksen yhteydessä myös lambda-anturi pitää puhdistaa (n. 1 kk välein)!

Tällä mennään, semmoinen havainto tässä tuli, että kyllä nämä hommat on aikalailla kattilakohtaisia.
Softaviritys on tehtävä kattilakohtaisesti, sen verran erilaisia ne ovat!