Optimeringsförsök av brännare

Övrig diskussion i de allmänna forumen.
Skriv svar
peake
Entusiast!
Inlägg: 113
Blev medlem: lör 13 dec, 2014 23:47
Ort: Vena, Småland

Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av peake » mån 30 jan, 2017 17:38

Hej,

Huset är från -72 med viss tilläggsisolering och har idag en ULMA panna (200 liter) och en ULMA 2000 TCA brännare (9-14 kW/18-20 kW). Inomhustemperaturen ligger runt 19,5 – 20,0 grader. Jag har på senare tid försökt minimera mina värmeförluster i pannan. Förlusterna i pannan kan jag inte göra så mycket åt men jag har gjort följande experiment för att finna en någorlunda optimal brännareffekt. Jag genomförde mätning av den tid som brännaren arbetade vid olika effektlägen ( 11 – 14 kW) i steg om ca 500 W. Jag kunde med ledning av de data som brännaren har som grundinställning sedan och med hjälp av den tid som brännaren arbetade i de olika effektlägena räkna ut den konsumerade mängden pellets. Nedanstående tabell visar resultatet:

Effekt.........Förbrukning.....Gångtid
(kW).............(gram).........(Minuter)

11,4................3408...........85
12,2................2689...........63
12,5................2534...........58
12,7................2300...........52
13,0................2719...........60
13,2................3121...........68
14,1................3205...........65

Det skiljer ca 1 kg pellets vid varje arbetspass för brännaren. 200 liter vatten kräver ca 4,6 kW eller ungefär 1 kg pellets under 1 timme för att öka temperaturen 20 grader. Och förlusterna i pannan står för ungefär lika mycket. Vid 12,7 kW så har jag en ljus chokladfärgad beläggning på baksidan av min dragbegränsare. Att det blir så här kan jag tänka mig beror på att förlusterna är konstanta och ju lägre den tillförda effekten är desto mer består förbrukningen av förluster och vid högre effekt så ökar rökgastemperaturen och energin blåses ut genom skorstenen. Jag borde ha mätt rökgastemperaturen också men jag visste inte det innan mätningarna var genomförda. Yttertemperatur och all annan förbrukning var minimerade eller konstanta under mättiden. Att försöka hålla så låg effekt och så långa arbetspass som möjligt verkar inte vara så effektivt!

Jag hittade förutom detta ytterligare 2 stora energislukare. Under tiden som brännaren var avstängd så förblev rökgaserna ungefär lika varma som vattentemperaturen. Detta innebär att den uppvärmda vattenmassan värmer upp den luft som självdraget drar genom brännaren/pannan. Har inte mätt upp vilken energimängd det skulle bli men paustiden var under mättillfället ca 60 minuter mellan varje start och borde ha blivit lägre om skorstenen hade varit stängd med ett spjäll. Vidare så kan jag konstatera att det finns avsevärda förluster vid start och stopp då brännaren står, ofta med full fart på fläkten för att släcka eller tända pelletsen. Det blir flera graders skillnad i vatten temperaturen (200 Liter) under dessa procedurer.
Ulma TCA 2000 + Ulma Panna /m dragbegränsare
135m2 + 127m2, 1972, 19,8 grader i genomsnitt

Haseld
Lärjunge!
Inlägg: 363
Blev medlem: sön 17 jan, 2016 13:09
Ort: Nordanstig

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av Haseld » tis 31 jan, 2017 00:39

Det där försökte jag att beräkna för många år sen med Katla-brännaren.

Teoretiskt finns det väl ett optimalt läge med minsta förbrukningen vid en viss inställd effekt.

I praktiken är det dock mer eller mindre omöjligt. Det kräver isåfall att man kan fixera
ute-temperaturen!! och hålla den konstant på t.ex. - 5°, vilket är omöjligt.
Kallare ute blir kortare paustider och längre brinntider, vid en viss temperatur kommer brännaren
att gå konstant och kanske inte ens upp till 80°.

Ska du då springa varje par timmar och ändra brännarinställningen ??

Bästa effekten har du tydligen vid 12,7 kW, om dina siffror stämmer.
52 min + 60 = 112 min/period. 1440 min/dygn : 112 x 2,3 kg = 29,57 kg/dygn
85 min + 60 = 145 min/period. 1440 min/dygn : 145 x 3,4 kg = 33,76 kg/dygn
ca 2 säckar, kan vara rimligt.
Men 13,0 kW (bara 0,3 kW mer än bästa läge) ska ge en 8 min. längre gångtid ??
det verkar inte rimligt. Där har du nog en hel del felmätningar p.g.av variationer i skruvmatningen.
Hur många gånger har du mätt varje post ??

Så slutsatsen ”Att försöka hålla så låg effekt och så långa arbetspass som möjligt verkar inte vara så effektivt!” kan jag till viss del hålla med om, men vid en viss temperatur, måste man öka effekten.
Men det kräver isåfall att man bor i pannrummet !!
Bergvärmepump Nibe F1255 - 12 fr 26.10.2017, Borrhål enl. offert: 170 m .
Pelletseldare fr 2001 till 2017, Katla o Iwabo Villa S1 -06. Panna Euronom A25FR -72, = 45 år utan problem med olja, elpatroner o pellets SCA 6 mm → 09 2016, 8 mm →10 2017

peake
Entusiast!
Inlägg: 113
Blev medlem: lör 13 dec, 2014 23:47
Ort: Vena, Småland

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av peake » tis 31 jan, 2017 03:34

Haseld: Det är helt rätt det du skriver. Jag har bara mätt en gång och naturligtvis så finns det antagligen mätfel i mina data. Men med den nuvarande styrningen av pannan/brännaren så medges inte någon kompensation för varierande yttertemperatur överhuvudtaget! Din slutsats, att det är nödvändigt att höja effekten vid en viss yttertemperatur är helt rätt. Den, din slutsats, visar att det jag påvisar är en optimal lägsta effekt för brännaren vid en given yttertemperatur.
För att, vid en given yttertemperatur, alltid ha denna optimala lägsta effekt krävs att man man har en kompensation för yttertemperaturen i någon form. Ex.vis en tabell som automatiskt ändrar matningsskruvens på- och av-tider för att justera brännareffekten i förhållande en varierande yttertemperatur, eller någon annan reglerteknisk programmering som tar hänsyn till variationer i brännarens omgivning. Styrdata finns redan i den aktuella pannan/brännaren men tillverkaren har inte haft intresse, kunskap eller vilja att implementera det i den aktuella styrningen. Jag har inte möjlighet att skriva om programmet i den PLC som Ulma använder men samtidigt så är det inget som hindrar att jag byter ut styrningen mot en Arduino eller Raspberry Pi och har full kontroll över hela processen. Man behöver inte bo i pannrummet utan det går att få en liten dator att sköta det hela.
Ulma TCA 2000 + Ulma Panna /m dragbegränsare
135m2 + 127m2, 1972, 19,8 grader i genomsnitt

Haseld
Lärjunge!
Inlägg: 363
Blev medlem: sön 17 jan, 2016 13:09
Ort: Nordanstig

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av Haseld » tis 31 jan, 2017 17:58

Arduino eller Raspberry Pi är lite utanför mitt område, använder gärna dator,
om det är möjligt, men då ska programmet vara klart.
Jag kan inte gå in och göra egna ändringar eller tillägg i programmen.

Mina iaktagelser bygger på vanlig klocka med sekundvisare, hushållsvåg och räkning av
pelletssäckar månadsvis. Ute-temp. Shunt-läge och brinntider.

Alla värden jag redovisar i de olika inläggen, är uppmätta mellan 5 och 10 gånger och
ett medelvärde därav. Eftersom pelletsen är så olika i längd, är det inte möjligt,
att basera något på bara en mätning.
Bergvärmepump Nibe F1255 - 12 fr 26.10.2017, Borrhål enl. offert: 170 m .
Pelletseldare fr 2001 till 2017, Katla o Iwabo Villa S1 -06. Panna Euronom A25FR -72, = 45 år utan problem med olja, elpatroner o pellets SCA 6 mm → 09 2016, 8 mm →10 2017

peake
Entusiast!
Inlägg: 113
Blev medlem: lör 13 dec, 2014 23:47
Ort: Vena, Småland

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av peake » fre 17 feb, 2017 14:08

Jag kan bara konstatera att mina mätningar är repeterbara och visar på ett minimum av effekt vid just 12,7 kW efter att jag gjort om alla mätningar ett antal gånger! Alla mätningar är gjorda nattetid då husets förbrukning varit konstanta under längre tid så att så lika förhållanden har kunnat hållas mellan mätperioderna. Givetvis så är mätningar gjorda med all förbrukning avstängd bättre/säkrare än när cirkulationspumpen går och varmvattenförbrukningen varierar. En sådan mätperiod tänker jag genomföra i sommar då jag kan stänga av all förbrukning.
Ulma TCA 2000 + Ulma Panna /m dragbegränsare
135m2 + 127m2, 1972, 19,8 grader i genomsnitt

Storsågarn
Frö
Inlägg: 2
Blev medlem: ons 15 feb, 2017 14:09

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av Storsågarn » lör 18 feb, 2017 11:36

Jag har gjort liknande mätningar.
Kör mot 500 liters ack. tank och försöker också få så hög verkningsgrad som möjligt.
Har använt dessa datablad som grund till mina mätningar, värdena går att ändra om man klickar på dom

Pelletsåtgång
http://pelletsteknik.se/guider/effekt.htm

Energibehov vid 100% verkningsgrad
http://www.bioenergiportalen.se/?p=5577

Och för rökgasförlusterna har jag räknat efter detta exempel:

Bild

Gånger antalet kilo pellets som gått åt naturligtvis.

Min anläggning:
Ctc 1200 family 25
(6 turbulatorer, 100L),
draglucka, Ariterm/KMP Px22, laddomat 3000, 500L ack.

peake
Entusiast!
Inlägg: 113
Blev medlem: lör 13 dec, 2014 23:47
Ort: Vena, Småland

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av peake » tis 19 dec, 2017 18:07

Så här 11 månader efter början av mitt försök att hitta den effekt som gör mig den kortaste uppvärmningstiden så kan jag konstatera att i min anläggning så ger inställningen 12,7 kW den kortaste tiden. Vad jag förstår så är ju kvoten av tiderna på och av för skruven tämligen konstant för en given effekt. Emellertid så kommer värdet hos fotosensorn att variera med kortare tid på (färre pellets) så förefaller det som om fyren blir svagare (mindre ljusstark) trots att tiden av också minskar (kvoten konstant). Om jag ökar tiderna (kvoten konstant) så ökar ljusstyrkan men var har jag mitt optimum, tiden förändras nämligen inte som jag har kunnat se.

Någon som har några tankar omkring detta?
Senast redigerad av 1 peake, redigerad totalt 0 gånger.
Ulma TCA 2000 + Ulma Panna /m dragbegränsare
135m2 + 127m2, 1972, 19,8 grader i genomsnitt

Custom Sam
Fröträd
Inlägg: 69
Blev medlem: mån 21 nov, 2005 02:20
Ort: Tjörn i Bohuslän

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av Custom Sam » mån 22 jan, 2018 21:54

Intressant!

Jag har en 2000 TCA2, men jag kan inte se givarens värde för elden. Känns inte heller som att det går att ställa ner effekten som du säger, då blir det sotigt och dant. tar det i en annan tråd, ville bara säga at ämnet är intressant...
Custom Sam

Ulma Laddpanna , Ulma 2000 TCA 2 plus Inka Solfångarsystem kopplad till 500+500 lit ack.tank. Bulkförråd samt MAFA Micro som mellanförråd.
F.D Econompanna, vila i frid...

peake
Entusiast!
Inlägg: 113
Blev medlem: lör 13 dec, 2014 23:47
Ort: Vena, Småland

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av peake » fre 22 feb, 2019 18:19

Under 1 år så har brännaren fungerat med effekten 12,7 kW. Men det senaste kvartalet så har fläkten av någon anledning hela tiden arbetat med full fart. Detta har gjort att rökgaserna har haft en temperatur runt 140-145 grader. Jag har skrivit om detta i en annan tråd. Rökgastemperaturen gjorde att jag började fundera runt detta med varierande effekt och olika fläkthastigheter. Det föreföll mig som så att uppvärmningen inte gick snabbare med högre effekt utan att det mesta av effekten bara blåstes ut genom skorstenen. Detta skulle i så fall innebära att pannan inte har förmåga att absorbera den extra energin (>12,7 kW)från förbränningen. Om den extra energin i rökgaserna hade absorberats av pannan så hade inte rökgastemperaturen ökat så mycket som de gjorde.
Jag skulle gärna vilja höra av er andra vad ni tänker runt detta.
Ulma TCA 2000 + Ulma Panna /m dragbegränsare
135m2 + 127m2, 1972, 19,8 grader i genomsnitt

peake
Entusiast!
Inlägg: 113
Blev medlem: lör 13 dec, 2014 23:47
Ort: Vena, Småland

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av peake » tor 07 mar, 2019 11:15

Vad jag kan förstå av mitt experiment är att vid 12,7 kW så eldar brännaren i det mest optimala området, alltså de mest optimala förhållandet mellan luft och pelletsmängd dvs. där det stökiometriska förhållandet är närmast 1,4. Jag drar den slutsatsen av att jag hela tiden oavsett belastning mot pannan, får en vit aska i pannans rökrör och kortast arbetstid. Om jag vill bibehålla förhållandet mellan luft och bränsle så måste jag samtidigt minska eller öka luften (farten på fläkten) med den förändrade bränslemängden för att behålla balansen mellan luft/bränsle. En lambdasond och en styrning av fläkten behövs för att få en variabel optimal förbränning. Som det är nu så kan jag endast ha 2 effektlägen dvs. 2 olika hastigheter på fläkten. Den högre hastigheten och effekten (>12,7kW) har jag inte provat ut ännu men den verkar inte så intressant för mig, jag vill uppnå en optimal förbränning inom ett effektintervall (9-16 kW) där rökgaserna följer pannans vattentemperatur så nära som möjligt, då har jag en så hög verkningsgrad som möjligt i hela anläggningen.
Ulma TCA 2000 + Ulma Panna /m dragbegränsare
135m2 + 127m2, 1972, 19,8 grader i genomsnitt

Icecap
Pannrumsfanatiker!!!!
Inlägg: 5891
Blev medlem: tor 26 jan, 2006 23:20
Ort: Värmland

Re: Optimeringsförsök av brännare

Inlägg av Icecap » tor 07 mar, 2019 12:15

Förvisso med en annan brännare men jag testade igenom mitt system en sommar. På sommaren har jag avstängd värmen till huset och det var bara jag hemma så jag använde inget varmvatten under testen.

En testcykel var alltså att värma upp pannan från "kall" till "varm" och logga pelletsåtgången. 3 testcykler vid var av 3, 6, 9, 12, 15kW blev utfört och data lagt in i excel-ark. Det tog lite tid då vilotiden mellan eldningarna var mellan 12 och 18 timmar.

Jag hade tänkt mig att testa vid 18 & 23kW men lät bli då rökgastemperaturen stack iväg ganska allvarligt redan vid 15kW.

Jag testade även att blockera rökgaskanalen mellan eldningarna för att se skillnad i vilotiden, fast då i en annan mätsekvens.

Resultatet var att min pannan (CTC 265B) fungerar bra upp till 12kW. Över 12kW ökar rökgastemperaturen mycket snabbt.
Under 6kW fungerar förbränningen inte optimalt, helt enkelt för att storleken på brännkoppen är optimerat till större effekt.

Var av de 3 mätningar på varje effektnivå var stabila och gav att det var en ganska liten skillnad i pelletsmängden.
Över 12kW blev det såklart mer spill då energin över 12kW stack ut i skorstenen.

Blockeringen av rökgaskanalen gav att jag kunde spara ~0,23% pellets på att bygga ett system som på ett säkert sätt kunde stänga rökgaskanalen mellan eldningarna. Detta sket jag alltså i, det var helt enkelt inte lönt.

Jag kör numera 7kW som standard effekt. Blir det kallt ute slår jag över brännaren i modulerande läge där den reglerar effekten för att hålla en konstant temperatur i pannan, detta säkrar kontinuerligt att lägsta nödvändiga effekt är vald varför min brännare håller väldigt bra.

De 7kW är för att även om brännaren kan gå ner på 3kW är det vid 7kW som den är bäst av de låga effekter.
Janfire NH, CTC 265B '72, K-Silo, KW SID012 dragbeg.
143m² (2 plan) + 71m² 1939, 20°C.
Var med i utv. av styrningen till Janfire NH brännaren.
Är inte PK!

Skriv svar