Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Holzheizung "überwachen"


von Rene U. (ulmi)


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Hallo an alle,

ich möchte folgendes Projekt umsetzen:

Wir haben Zuhause eine Holzheizung mit 2 Wärmepuffern. An den Puffern 
sind 6 analoge Thermometer dran.

Nun möchte ich fürs erste die analogen Thermometer belassen und noch 
zusätlich 6 digitale mit einem ATmega auswerten. Das sollte kein Problem 
sein. Habe mir überlegt, dass ich Temparatursensoren verwende welche 
bereits ein digitales Signal mit den Werten liefern. Spricht etwas gegen 
dieses Vorhaben?

Nun zum eigentlichen Problem. Ich möchte es irgendwie bewerkstelligen 
das mittels einer LED (oder sonst irgendwas) angezeigt wird wann man 
Holz nachlegen muss.
Wie kann ich also erkennen wann nachgelegt werden sollte?
Irgendwie fällt mir dazu nichts ein. Habt ihr irgendwelche Ideen?

Danke im Voraus.
mfg

ulmi

von Martin S. (tungl)


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> Wie kann ich also erkennen wann nachgelegt werden sollte?
> Irgendwie fällt mir dazu nichts ein. Habt ihr irgendwelche Ideen?

Wenn die Temperatur abfaellt? Zu welchem Zeitpunkt legst du denn 
momentan Holz nach. Doch wahrscheinlich nach den Messwerten auf den 
analogen Thermometern?

von nocheinGast (Gast)


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Wann erkennst du an den normalen Thermometern, dass nachgelegt werden 
muss?

von Rene U. (ulmi)


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Nein an den analogen Thermometern erkennt man das nicht. Bzw wenn man es 
erkennt ist keine Glut mehr im Ofen und man muss wieder anheizen.
Bis jetzt haben wir immer nachgesehen wann man nachlegen muss.

von Martin S. (tungl)


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Hast du vielleicht eine Modellbezeichnung von dem Teil oder ein 
Beispielbild, dass man den grundlegenden Aufbau mal sieht?

von Sauger (Gast)


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Nabend,

nocheinGast schrieb:
> Wann erkennst du an den normalen Thermometern, dass nachgelegt werden
> muss?

Rene U. schrieb:
> Wie kann ich also erkennen wann nachgelegt werden sollte?

nicht an den Thermometern, sondern am Zähneklappern :-)

MfG

von Rene U. (ulmi)


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Modelbezeichnung und Aufbau muss ich erst nachsehen. Werde morgen mal 
schaun.
Danke schonmal für die Hilfe.

mfg

ulmi

von Cyblord -. (cyblord)


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Ölheizungen haben doch "Flammsensoren" um zu erkennen ob der Brenner 
auch tatsächlich läuft. IMO sind das UV-Sensoren!? Eventuell kann man 
sowas nehmen um das Feuer/Glut zu überwachen.

Als digitale Temp Sensoren nehme ich gerne DS18B20. Gehen halt nur bis 
125 Grad.

von Einhart P. (einhart)


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Moin,

Ich habe ein Thermoelement im Abgasstrom. Damit kann man sehr gut 
erkennen wenn das Holz zuenden geht.

Gruß Einhart

von Blubb (Gast)


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Professionelle Heizungen machen das direkt im Brennraum über 
Lambdasonde, CO Messung, Laserlichtschranken und 
Abgastemperaturüberwachung.

von Sauger (Gast)


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Moin,

Rene U. schrieb:
> angezeigt wird wann man Holz nachlegen muss.

Eine Eieruhr?

MfG

von Rene U. (ulmi)


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Ok danke schonmal für die vielen Antworten.

Also der Ofen ist ein ATMOS DC25GS mit 2 Wärmepuffer.

Bei allen Methoden im Brennraum bleibt die Frage, wie man das Ganze 
befestigt.

Das mit der Abgastemp.überwachung habe ich mir auch schon überlegt.
Aber wie ist das mit der Glut? Kann man das daran gut erkennen ob noch 
genug Glut da ist, oder man lieber nachlegen sollte bevor alles ausgeht?

Wie sollte die Auflösung für so einen Abgastemparatur-Sensor sein?
1 Grad? 0.5Grad? 0.1Grad? Und wie Die Genauigkeit?

mfg

ulmi

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Rene U. schrieb:
> Wie sollte die Auflösung für so einen Abgastemparatur-Sensor sein?
> 1 Grad? 0.5Grad? 0.1Grad? Und wie Die Genauigkeit?

Das ist ziemlich egal. Der Sensor sollte halt gut die Temperatur 
aushalten, ein PT100/1 scheint dafür recht gut geeignet. Muss man mal 
ausprobieren, aber wenn die Abgastemperatur unter 150°C fällt, wirds 
vermutlich Zeit. Lambdasonden aus Kfz könnten auch geeignet sein, 
allerdings bräuchtest du eine beheizte (3 oder 4-pol), da unter 300°C 
die Dinger keine Werte mehr liefern. Dafür hast du aber auch gleich 
einen Anhaltspunkt über den Sauerstoffgehalt des Abgases. Durch ihre 
Konstruktion sind sie direkt für hohe Temperaturen geeignet.

von Rene U. (ulmi)


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Wäre diese Lambdasonde dafür geeignet?

http://www.ebay.de/itm/LAMBDASONDE-BMW-3-E30-E36-Z3-LIM-COUPE-316i-318i-LAMDASONDE-/180975005486?pt=DE_Autoteile&hash=item2a22f36f2e


Wenn ja wie bekomme ich das Riesending in den Abgasstrom?
Will da irgendwie nichts bohren müssen.

mfg

ulmi

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Jo, die geht. Die beiden weissen Kabel werden mit 12 Volt gefüttert 
(können schon mal 2-3 Ampere sein). Am schwarzen kommen 0,1 bis 0,9 Volt 
gegen den grauen gemessen raus.
http://de.wikipedia.org/wiki/Lambdasonde
Nahezu alle derzeitigen Lambdasonden sind 'Sprungsonden'.
Rene U. schrieb:
> Wenn ja wie bekomme ich das Riesending in den Abgasstrom?
> Will da irgendwie nichts bohren müssen.

Ist nicht riesig, das Gewinde ist ein M18, geschraubt wird mit SW22. 
Allerdings musst du natürlich was bohren, ohne gehts mit keinem Sensor. 
Am besten lässt du dir in ein Abbgasrohrstück eine M18 Mutter 
einschweissen.
Hey, die Sonde ist ja noch billiger als die für mein Auto! Ich musste 
23,50 Euro blechen.

von Timm T. (Gast)


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Matthias Sch. schrieb:
> Jo, die geht. Die beiden weissen Kabel werden mit 12 Volt gefüttert
> Nahezu alle derzeitigen Lambdasonden sind 'Sprungsonden'.

Gewagte Behauptung! Sprungsonden gehen nun gerade nicht, und diese 
dürfte mit ziemlicher Sicherheit dazugehören.

HV werden - wenn mit Lambdasonde - auf einen anderen Sauerstoffgehalt 
geregelt als Autos, und die Regelung erfolgt proportional (sprich die 
Sekundärluftzufuhr wird entsprechend des Sauerstoffgehaltes angepasst). 
Das geht nicht mit Sprungsonden.

Blubb schrieb:
> Professionelle Heizungen machen das direkt im Brennraum über
> Lambdasonde, CO Messung, Laserlichtschranken und
> Abgastemperaturüberwachung.

Im Brennraum wird üblicherweise gar nichts gemessen.

Du kannst im Abgasstrom die Abgastemperatur messen, der Sensor muss bis 
400°C geeignet sein (PT1000 mit Glasseide und Metallschlauchm oder 
Thermoelement). Anhand der Abgastemp kannst Du den Lüfter regeln. Fällt 
die Abgastemp unter einen Wert, muss nachgelegt werden, wenn Speicher 
noch nicht ausreichend voll.

Du kannst im Abgasstrom den Restsauerstoff messen und danach die 
Sekundärluft regeln. Das ist aber tricky, da würde ich eine fertige 
Lambdasteuerung (Lambdacheck) nehmen.

Für Dich brauchbar wäre eher das 
http://www.atmos-forum.de/atmos_forum.htm oder das 
http://www.holzvergaser-forum.de/index.php?option=com_kunena&view=entrypage&func=entrypage&Itemid=90 
Da gibts Umbauanleitungen und Hilfe und viele Tipps, was man alles 
falsch machen kann.

von Rene U. (ulmi)


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Regeln will ich damit gar nichts, ich will nur die Temparatur der Puffer 
messen und wann ich nachlegen muss.

D.h. ich brauche einen PT1000 oder ein Thermoelement. Das ganze muss ich 
dann mittels OPV auswerten und rausfinden wann die richtige Temp zum 
nachlegen ist.

Habe ich das so richtig verstanden?

mfg

ulmi

von Gerd E. (robberknight)


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> D.h. ich brauche einen PT1000 oder ein Thermoelement. Das ganze muss ich
> dann mittels OPV auswerten und rausfinden wann die richtige Temp zum
> nachlegen ist.

Wenn Du keine Lust auf Analogtechnik mit OPVs etc. hast: Du nimmst ein 
Thermoelement und ein MAX31855. Der gibt Dir die Temp hübsch digital per 
SPI zurück, das kannst Du dann z.B. mit nem Atmega bequem auswerten.

von Rene U. (ulmi)


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@ Gerd:

Danke das ist perfekt. Mit Analogtechnik ist das wirklich nicht so das 
wahre. :)

Mit dem MAX werd ich das mal versuchen.

Danke für eure tollen Antworten.

Ich melde mich dann wieder mit den ersten Resultaten.

mfg

ulmi

von Einhart P. (einhart)


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Moin Ulmi,

Bei mir läuft das quick and dirty mit NiCr-Ni bei geringer Genauigkeit 
(+/- 20°und nicht linearisiert). Ich nutze die Abgastemperatur nur zum 
Umschalten von Gasheizung auf Ofenbetrieb.

Wenn der Ofen voll läuft, dann habe ich ca. 450°. Bei 250 - 300° ist es 
Zeit zum Nachlegen, bei < 200° ist nur noch wenig Glut da.

Nur 'mal als Anhaltspunkt.

Gruß
Einhart

von Stefan S. (blacknighthawk)


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Hallo,

ich versuche mich gerade an einem ähnlichen Projekt.
Ich habe einen wasserführenden Holzofen, der einen Puffer füttert.
Alles wird zusammen mit einer Ölheizung betrieben.
Wenn die Temperatur oben im Puffer niedriger ist als der Rücklauf im 
Heizkreis fährt ein Mischer um auf die Ölheizung.
Die Puffer- Ladepumpe soll erst ab einer Teperatur einschalten wenn der 
ofen 60 - 70°C erreicht hat und auch wieder ausschalten wenn das Feuer 
aus ist und der Vorlauf aus dem Ofen zu "kalt" wird. Da sich sonst der 
Puffer wieder über den Ofen entladen würde.

Ich überwache also alles über Vor- und Rücklauftemperaturen.

Ist auch ein Selbstbau- Projekt, ich benutze aber einen MSP430 und als 
Sensoren Pt1000 Fühler.

Stehe noch ziemlich am Anfang und muss zusehen dass ich wenigstens die 
Grundfunktionen bis Winter fertig habe.
Später soll dann auch noch ein Display und ein EEprom dazu kommen.

Gruß

Stefan

von amateur (Gast)


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@Rene
Wie wär's mit folgendem Ansatz: Du misst die Vorlauf- und die 
Rücklauftemperatur. Schafft der Kessel die Erwärmung (plus/minus ein 
Bisschen) nicht mehr, so ist es Zeit nachzulegen.
Einfache Temperatursensoren zwischen Isolation und Rohr geschoben 
dürften Dir die nötigen Daten liefern. Du kannst natürlich, wenn Du 
gerade im Lotto gewonnen hast, auch PT100 verwenden. Letztere sind 
Wunderbar wenn Du in einer unbekannten Anlage einen nicht mehr 
funktionierenden Sensor austauschen willst. Standartsensoren gibt es 
heute mit Genauigkeiten von unter 3% für’n Appel und 'nen Ei.

von Alexander V. (avogra)


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Noch ein ganz anderer Ansatz: Wir haben auch einen geregelten 
Scheitholz-Ofen. Ich hab da schonmal geschaut, mich aber dann nicht 
weiter drum gekümmert. Unser Ofen scheint aber auch ein Interface zu 
haben, über das der Zustand des Ofens abgefragt werden könnte.
Evtl. hilft ja eine Anfrage beim Hersteller. Wär vermutlich die 
einfachste, billigste und zuverlässigste Variante.

Gruß, Alex

von Rene U. (ulmi)


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@ Einhart Pape:

Danke. Mit den Werten kann ich schon mal was anfangen. Wir werden sehen 
ob das bei mir genauso ist.


@ amateur:

Das mit Vor und Rücklauf versteh ich nicht ganz.
Meinst du den Vor/Rücklauf vom Heizkreis zum Wohnbereich oder den vom 
Ofen oder zu den Puffern.

Da sind jede Menge Rohre. Außerdem kostet ein Thermoelement nicht gerade 
ein vermögen.


@ Alexander v. Grafenstein

Das ist auch ein interessanter Denkansatz. Aber ich glaube nicht das 
dieser Ofen sowas hat. Ist eher ein einfacher "mechanischer".

mfg

ulmi

von oszi40 (Gast)


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Rene U. schrieb:
> oder den vom Ofen
> analog

Das habe ich im letzten Jahrtausend am Heizkörper-Vorlauf mit einer 
simplen Ge-Gleichrichterdiode und einem Zeigerinstrument + Batterie 
jahrelang erfolgreich praktiziert. Über 60 Grad war der Zeiger im roten 
Berich. Wenn er fiel habe ich nachgelegt.

Das Ganze kann man natürlich heute auch mit uC und bunten LEDs noch 
wesentlich verschönern und den Stromverbrauch erhöhen.

von Ralf H. (teccoralf)


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Hallo,
dazu meine Frage: Geht es um das Bastelprojekt oder um die Funktion?
An meiner Heizung ist ein einfacher Thermofühler, der ein Thermostat 
schaltet. Dieser ist auf 150 Grad eingestellt. Der Fühler 
(Kapillarfühler) steckt unter der Isolierung am Abgasrohr. Fällt die 
Temperatur unter 150 Grad ab, wird ein Relais geschaltet und die 
Gasheizung geht an. Bei Dir würde dann die Lampe oder Hupe angehen, 
damit Du Holz nachlegen kannst. Das funktioniert bei mir seid ungefähr 
18 Jahren. Einmal mußte der Schalter gewechselt werden.
teccoralf

von amateur (Gast)


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@Rene

Deine abgenommene Heizleistung resultiert aus der Differenz zwischen 
Vor- und Rücklauftemperatur. Genaugenommen multipliziert mit der 
Wassermenge.
Wenn man unterstellt dass die Zirkulationspumpe läuft, so muss das 
Wasser im Vorlauf wärmer sein als im Rücklauf. Ist dies nicht der Fall, 
oder die Differenz sehr klein, so ist die Temperatur im Kessel zu gering 
um das Wasser noch zu erwärmen. Bitte hier nicht auf  >= 0 abfragen s.u.

Das hat nichts mit der Abgastemperatur zu tun. An sehr kalten Tagen muss 
die Abgastemperatur viel höher sein als an wärmeren. Deshalb habe ich 
mein Augenmerk auf die Differenz gelegt. Ganz ohne Außentemperatur kommt 
dieses System allerdings nicht aus. Dies hängt damit zusammen, dass die 
Differenz zwischen Vor- und Rücklauf bei sinkender Außentemperatur 
steigt bzw. steigen muss. Dies gilt aber auch bei der Erfassung der 
Abgastemperatur, da diese bei hohen Außentemperaturen niedriger liegen 
darf um noch eine Temperaturdifferenz zu erzeugen.

Langer Rede kurzer Sinn: Der Kessel gibt Wärme ab, wenn am Kesselausgang 
eine Temperaturdifferenz gemessen werden kann.

Kaloriemeter, die in modernen Gebäuden zur Berechnung der Heizkosten 
verwendet werden arbeiten ebenfalls nach diesem Prinzip. Zwecks 
Genauigkeit wird hier die Wassermenge mit einbezogen.

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