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Wasserseitige Leistung vom Kaminofen ausrechnen
Verfasser:
deflo
Zeit: 10.10.2019 06:20:35
0
2837302
Hallo zusammen,

gibt es hier noch jemand, der anhand eines Volumenstromsensor und der Vor.- + Rücklauftemperatur die Wasserseitige Leistung seines Ofen ausrechnet?

Wir haben letztes Jahr eine neue Heizung mit Schichtspeicher und einen Leda Sera W ES bekommen. Ich habe vor der Pumpengruppe einen Volumenstromsensor eingebaut um die Wasserseitige Leistung zu errechnen und um evtl festzustellen, wann der Wärmetauscher verdreckt ist (so war mal der Gedanke). Ich habe den Volumenstromsensor vor der Pumpengruppe sitzen und dadurch einen sehr geringen Durchfluss. Der Sensor misst (wenn überhaupt) im untersten Messbereich, den er messenkann. Ich bin jetzt am Überlegen, den Sensor nach der Pumpengruppe einzubauen, dadurch wäre der Durchfluss zwar deutlich höher aber die Temperatur differenz von Vor.- Rücklauf viel geringer.


Wie habe ihr den Sensor eingebaut?

Verfasser:
Peter 888
Zeit: 10.10.2019 07:44:03
0
2837312
Hallo

Wärmemenge = Spez. Wärmekapazität x Massenstrom x Temperaturdifferenz

Wenn der Volumenstrommesser nicht passt, weil der Massenstrom nicht zum Meßteil passt, richtige Größe Messteil verbauen.

Aus einfachem Grund: Wer misst misst Mist.
Schon mal mit einer Fehlerbetrachtung beschäftigt?

ciao Peter

Verfasser:
deflo
Zeit: 10.10.2019 15:44:08
1
2837500
Hallo,

also verbaut habe ich einen Volumenstromsensor von der Technischen Alternative aus Österreich. (FTS 5-85 DL). Der Sensor misst laut Datenblatt im Messbereich von 5 - 85l/min. Den Sensor habe nicht ich ausgesucht, sondern der Heizungshersteller, der auch die Steuerung Programmiert hat.


Ich hatte damals schon bedenken geäußert, dass der Messbereich zu groß ist um ihn vor der Pumpe zu installieren, aber angeblich haben die das schon öfter gemacht und das wäre so normal.

Einen anderen Sensor mit DN20 Anschluss und kleinerem Messbereich habe ich nicht gefunden.

Es gäbe noch die Möglichkeit den Sensor nach der Pumpe zu installieren. Dann wäre zwar der Durchfluss mitten im Messbereich vom Volumenstromsensor aber die Temperaturdifferenz von vor.- und Rücklauf wären sehr gering. Da würde sich dann jeder kleine Messfehler von den Temperaturfühlern am Ergebnis bemerkbar machen. Ich finde es aber trotzdem noch die bessere Variante. Der FTS 5-85 misst zum einen die Temperatur von dem Wasser was durch läuft und hat noch die Möglichkeit einen weiteren PT1000 Fühler anzuschließen.

Bevor ich aber den Volumenstromsensor umbaue und die Programmierung ändern lasse, würde ich gerne Wissen, ob ich mit der geringen Temperaturdiefferenz auch genaue Ergebnisse erreiche.

also mir geht es im die Energetische Leistung in kW.

Verfasser:
ET76
Zeit: 11.10.2019 05:25:43
0
2838568
Du könntest aber auch einen Wärmemengenmesser einbauen. Der zeigt dir dann alles schön fertig an.

Verfasser:
JoRy
Zeit: 11.10.2019 07:13:37
0
2838579
"" Wärmemenge = Spez. Wärmekapazität x Massenstrom x Temperaturdifferenz ""

Das ist schon richtig----ABER ------
Der VL vom Ofen zum Puffer schwankt so wie ein Holzfeuer mit WT es eben tut.
Deshalb muss man ja zwischen 65-80° begrenzen.
Niedriger lässt den Ofen verrußen und wärmer macht der Puffer nicht mit.

Was willst du dann für Momentaufnahmen messen ?
Deine UWP bestimmt die l/min und das deltaT bestimmt die Abgabeleistung....

Und damit dein Ofen halbwegs sauber bleibt mußt du eh volles Feuer fahren.....

Gruß JoRy

Verfasser:
deflo
Zeit: 11.10.2019 07:13:48
0
2838580
Das habe ich ja. Ein Wärmemengenmesser ist im Prinzip das Komplettpaket (Wärmemengenmesser = Volumenstromsensor + temperaturfühler + die Logik die rechnet + Anzeige).

Ich habe jetzt nur vom Volumenstromsensor gesprochen. Da bei mir alle Komponmenten mit der UVR16x2 verbunden sind und diese die "Logik" ist.


Nur an welcher Stelle sollte ich den Wärmemengenzähler einbauen? Vor oder nach der Pumpengruppe? Ich habe die zwei Möglichkeiten mal eingezeichnet (Variante "A" und Variante "B").




Variante A:

Variante A

Vorteile: hohe Temperaturdifferenz zwischen S1 und S2
Nachteil: Sehr geringer Volumenstrom. Der Sensor misst wenn überhaupt unter seinem eigentlichen Messbereich.

Variante B:

Variante B

Vorteile: sehr hoher Volumenbstrom. Der Volumenstrom ist mitten im Messbereich von dem, was der Volumenstromsensor messen kann.
Nachteil: Sehr geringer Temperaturunterschied zwischen S1 und S2. Bei angenommen ca. 4kW Kaminleistung würde eine Temperaturabweichung von 0,5° ca. 0,685kW bedeuten. (S1=60° / S2=63 bzw 63,5°)



Aktuell habe ich Variante A verbaut. Das ist denke ich aber wegen dem sehr geringen Durchfluss so nicht umsetzbar. Jetzt habe ich die Überlegung auf Variante B umzubauen. Dazu würde ich den Fühler S2 direkt in die Rohrleitung bauen und kein Anlegefühler nehmen (damit der Sensor genauer misst).

Oder ist das ganze so gar nicht genau Messbar?

Verfasser:
deflo
Zeit: 11.10.2019 07:20:23
0
2838582
@JoRy: Das ist richtig was du schreibst. Wenn das mit der Wärmemengenerfassung funktioniert, würde ich als nächstes versuchen die Brennraumtemperatur mit in die Berechnung einfliesen zu lassen. Dann könnte ich mit der Leistung + Brennraumtemperatur die "Verschmutzung" vom Wärmetauscher errechnen.

Die Anlage ist an KNX angeschlossen, so das ich die Werte aufzeichnen und auswerten kann.

Verfasser:
Reiner.E
Zeit: 14.10.2019 11:20:06
0
2839757
Hallo,

bei der Montage kommt es darauf an was du messen willst. Wenn du den VSG am PS RL verbaut hast und den PS RL und den Ofen VL mißt dann bekommst du die Leistung und Energie die der Ofen effektiv in den PS lädt und bei dem mit max. 50% Wasserseitig und gesamt 10-13kW Leistung hast du auf der PS Seite vielleicht ein Durchfluß von 120l/h o. 2l/min und da bist weit unter dem was der verbaute VSG messen kann und das voller Leistung. Mein Kessel hat so knappe 20kW Leistung die er ans Wasser abgibt und da habe ich bei kalten PS einen Durchfluß von so 350-400l/h und da ich auch Restwäremnutzung mache haben ich einen mechanischen VSG verbaut der mißt ab 2l/h somit kann ich alles erfassen so brauche ich halt 3 Eingänge für die Erfassung aber die paßt halt.

Sonnige Grüße Reiner

Verfasser:
deflo
Zeit: 14.10.2019 14:09:58
0
2839824
Hallo Reiner,

welchen mechanischen VSG hast du da genutzt? Aber auch mit diesem würde ich nur min. 0.617kW messen können (bei T1=35°C, T2=62°C, 2l/h).

was sagst du zu der Idee, den VSG in die Kaminseite einzubauen. (Variante B).

Aktuell habe ich Variante A eingebaut.


Variante A


Variante B

Bei Variante B müssen die Temperaturen ziemlich genau passen, dafür kann ich im vollen Bereich (Ab 0kW) messen.

Verfasser:
Reiner.E
Zeit: 15.10.2019 14:50:04
0
2840222
Hallo,

ich komme bei deinen Angaben auf eine Leistung von 0,06246kW und verbaut habe ich bei meinem Kessel den hier mit open Collector Ausgang mit 10imp/l und die Fühler sind direkt Messend und deine Anhänge schaue ich mir Abends an da ich das in der Arbeit nicht öffnen kann.

Sonnige Grüße Reiner

Verfasser:
deflo
Zeit: 15.10.2019 15:55:45
0
2840247
Hallo,

du hast recht, ich hab mich verrechnet. Es kommen 0.062kW raus. Das wäre auf jeden Fall sehr genau.

Vielleicht kannst du dir Trotzdem meine Zeichnung mal anschauen. Einen Impulszähler kann ich aktuell nicht an meine Reglung anbinden. (DL und CAN Bus wäre möglich).

Danke schonmal

Gruß Florian

Verfasser:
Reiner.E
Zeit: 15.10.2019 18:20:27
0
2840292
Hallo Florian,

bei Variante B paßt die Leistung aber nicht die Energie die der Anlage zugeführt wird aber bei der gösse des Ofen ist das nicht so wild.

Sonnige Grüße Reiner

Verfasser:
PapaPaul
Zeit: 15.10.2019 20:03:13
0
2840329
Bei Variante A, also der Leistungsmessung Puffer VL/ RL ist die Durchflussmenge ja stark abhängig von der Spreizung also dem Unterschied VL - RL.

Als Beispiel, dein Ofen hat eine wasserseitige Leistung von 10kW (so wie mein Walltherm).

Der Puffer hat unten (RL) sagen wir 30°C und oben (VL) die von der Rücklaufanhebung eingestellte Temperatur (bei mir 70°C)

Der Volumenstrom beträgt zu dem Zeitpunkt somit:

V= 10000W / 40K / 1,16 Wh/kg/K

= 216 kg (=liter da Wasser) pro Stunde. Macht 3,6l/min

Dein Volumenstromsensor kann dieses geringe Volumen gar nicht erfassen.

Ist die Wasserleistung noch geringer, die meisten Wafü sind deutlich schlechter, so ist der Volumenstrom noch geringer.

Erst mit zunehmender RL Temp. steigt auch der Durchfluss, dies geschieht i.d.R. aber erst wenn der Puffer durchgeladen wurde, d.h. die VL Temp bis unten hin durchgeschichtet wurde.

Bei Variante B hast du zwar einen hohen Durchfluss (abhängig von der Pumpenstufe) aber die Krux mit der geringen Spreizung und damit der hohen Messungenauigkeit der VL RL Temperaturen.

P.S. ich benutze als Indiz für die Verschmutzung des Wärmetauschers die Abgastemperatur des Ofens und was der Ofen so wasserseitig leistet rechne ich aus der Zeit aus, die der Ofen für das Laden des Speichers braucht.

Dafür müssen aber die Verbraucher Heizung und WW abgestellt sein.

Verfasser:
PapaPaul
Zeit: 15.10.2019 20:13:51
0
2840332
Zitat von Reiner.E Beitrag anzeigen


bei Variante B paßt die Leistung aber nicht die Energie die der Anlage zugeführt wird aber bei der gösse des Ofen ist das nicht so wild.



Stimmt, bei B wird die echte Ofenleistung gemessen. Bei A sind die Leitungsverluste mit drin.

Was ihr da an Leistung berechnet stimmt zwar, kann aber mit 63 Watt (Glühbirne für die die das noch kennen) nicht wirklich die Ofenleistung sein.

Verfasser:
deflo
Zeit: 15.10.2019 20:56:12
0
2840346
Hallo,

danke euch erstmal für die antworten.


Das Problem ist mir auch bewusst. Ich habe den Sensor jetzt erst im Sommer einbauen lassen (auf Empfehlung die Variante A). Mir ist auch bewusst, das die Variante A deutlich genauer misst (wenn der Durchfluss im Messbereich wäre).

Jetzt ist einfach meine Überlegung, ob es Sinn macht, den Sensor auf Variante B um zu bauen. Die zwei Sensoren könnte ich ziemlich genau einstellen (wenn der Kamin im Kreis fördert, müssen beide Temperaturen den gleichen Wert haben. Den zweiten Fühler (PT1000) könnte ich direkt an den VSG anschließen. Leitungslänge vom PT1000 Fühler wären evtl. 5-10cm. Ab dem VSG geht es dann mit DL Bus weiter an die Steuerung.

Was gibt es für Möglichkeiten, die Wassertemperatur in einem DN Rohr zu messen, ohne den Querschnitt zu verringern? Ich denke ein Anlegefühler wäre evtl. etwas zu Träge.

Die Ofenrohrtemperatur habe ich auch (damit aktiviere ich den Fensterkontakt). In Zukunft möchte ich aber auch noch die CAN Schnittstelle der Kaminofensteuerung auslesen, dann hätte ich auch noch die Ofentemperatur vom Innenraum.

Da ich den Sensor jetzt schon habe, wäre es schade, wenn ich damit nichts machen würde. Ihr habt meine Bedenken auf jeden Fall bestätigt, das die Variante A so eigentlich keinen Sinn macht.

Verfasser:
Reiner.E
Zeit: 16.10.2019 08:33:15
0
2840442
Hallo Florian,

das einfachste ist der Einbau eines Kugelhahn mit Impfstelle wie sie für den Betrieb für WMZ gebraucht werden.

Sonnige Grüße Reiner

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