Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

verwarming, isolatie, huiselijk energieverbruik

Moderator: Moderators

henk
Berichten: 54
Lid geworden op: 26 mar 2007, 16:06
Locatie: Boutersem (Belgie)
Contacteer:

Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door henk » 23 nov 2010, 21:09

Hoi,

hier thuis heb ik een finoven 36 waar een ventilator de trek regelt. Die ventilator is regelbaar. Ik kan dus het debiet van de rookgassen zelf bepalen. Ik plan een regelmodule te maken die met 1 of meerdere sensors in de rookgassen van CO, CO2, O2, ... de huidige overmaat aan zuurstof te meten en bij te sturen. Op die manier trek ik dan zo weinig mogelijk warmte naar buiten, zonder mijn verbranding slechter te maken. Tegelijk koelt het vuur minder af door een teveel aan toegevoegde lucht.

Nu vraag ik me af of hoe ik het best die overmaat aan zuurstof meet. De directe aanpak leek me de zuurstof te meten in de rookgassen met een lambda-sensor. bv: Bosch LSU 4.2 lambda sensor die een analoog output heeft. Maar ik merk dat dikwijls de kwaliteit van verbranding bepaald word op basis van het CO2 gehalte. UIteraard is er een verband. Bij te weinig CO2 voeg je teveel zuurstof toe en en je via dat teveel aan lucht warmte naar buiten aan het pompen. Heb je teveel CO2 dan heb je een onvolledige verbranding en moet je dus meer lucht toevoegen.

Misschien kun je ook nog andere dingen meten? Waar ik vooral voor vrees dat die lamda-sensor niet lang meegaat en een te beperkt meetbereik zal hebben.

Mensen die hier ideeen of nog beter ervaring mee hebben? Wat de grenswaarden van CO2 en/of zuurstof moeten zijn heb ik ook nog geen idee. Maar eventueel bepaal ik die wel instinctief: hoge vlammen en geen zichtbare rook lijkt me al een goede indicatie.

Nog wat technische details: ik wil die sturing implementeren op een demo-bordje (DEMOJM) van freescale met een Flexis 32 bit JM128. http://www.freescale.com/files/microcon ... OJMQSG.pdf . Te programmeren via codewarrior. De sensor(s) komen binnen via ADC. Het debiet van de ventilator word geregeld via een dimmer die gestuurd kan worden vanaf het processorbordje. Ik dacht de temperatuur te meten onderaan de tegenstroomkanalen. De temperatuur gaat daar nooit boven de 200 graden.

Groeten,

Henk

Gebruikersavatar
nck
Wiki Koning
Berichten: 1730
Lid geworden op: 19 apr 2008, 19:11
Locatie: venebrugge
Contacteer:

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door nck » 24 nov 2010, 20:39

Hallo Henk,

Wat de sensor betreft, in onze Fröhling zit een bosch LSM-11 (0-258-104-002)
misschien dat je daar wat mee kunt. De gehele lambda regeling werkt op de zuurstofmeting.

Wat betreft het stof-probleem heb je wel degelijk een punt, ik heb onderhand in een twee tal sensoren versleten. het stof veroorzaakt kortsluiting in de verwarmingsspiraal waarna de zekering op de print doorslaat.
Wanneer je een redelijk stofvrije opstelling zou kunnen realiseren lijkt mij de sensor vrij probleemloos.
Bij mij zit hij net boven de ventilator en dus in een zeer turbulente gasstroom, wat bij mij zonder aanpassingen niet zomaar is te verhelpen.

Jan
Vinden wanneer je stopt met zoeken

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2329
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door peterberg » 24 nov 2010, 21:22

henk schreef:Heb je teveel CO2 dan heb je een onvolledige verbranding en moet je dus meer lucht toevoegen.
Volgens mij klopt hier iets niet. Bedoel je misschien CO?
CO2 is namelijk het produkt van verbranding (oxidatie) van CO. Als je veel CO in je rookgassen hebt is de verbranding niet optimaal. Een oplossing is meer lucht toevoeren maar dan daalt het rendement.

Wat ook mogelijk is: grotere turbulentie en precieze dosering van de luchttoevoer. Dat is wat ook toegepast wordt in de finovens van Tigchelaar waarvan jij er een hebt.

De Testo meetapparatuur die ik gebruik meet de CO, zuurstof en temperatuur in het begin van de schoorsteen. En berekent daar zelf de CO2, rendement, lambda etc. uit. De hoogste CO2 waarden komen altijd samen met de laagste CO getallen.

Hoe minder CO in de vlamfase, hoe beter de kwaliteit van de verbranding.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

henk
Berichten: 54
Lid geworden op: 26 mar 2007, 16:06
Locatie: Boutersem (Belgie)
Contacteer:

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door henk » 24 nov 2010, 21:31

nck schreef:Hallo Henk,

Wat de sensor betreft, in onze Fröhling zit een bosch LSM-11 (0-258-104-002)
misschien dat je daar wat mee kunt. De gehele lambda regeling werkt op de zuurstofmeting.

Wat betreft het stof-probleem heb je wel degelijk een punt, ik heb onderhand in een twee tal sensoren versleten. het stof veroorzaakt kortsluiting in de verwarmingsspiraal waarna de zekering op de print doorslaat.
Wanneer je een redelijk stofvrije opstelling zou kunnen realiseren lijkt mij de sensor vrij probleemloos.
Bij mij zit hij net boven de ventilator en dus in een zeer turbulente gasstroom, wat bij mij zonder aanpassingen niet zomaar is te verhelpen.

Jan
Dank voor de info. Die LSM-11 is dan al zeker een goede kandidaat. Wel prijzig. Kost dubbel zo veel als de LSU 4.2, maar dat zal wel zijn reden hebben. Ik ga de specs eens goed moeten bekijken.

Groeten,

Henk

henk
Berichten: 54
Lid geworden op: 26 mar 2007, 16:06
Locatie: Boutersem (Belgie)
Contacteer:

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door henk » 24 nov 2010, 21:49

peterberg schreef:
henk schreef:Heb je teveel CO2 dan heb je een onvolledige verbranding en moet je dus meer lucht toevoegen.
Volgens mij klopt hier iets niet. Bedoel je misschien CO?
CO2 is namelijk het produkt van verbranding (oxidatie) van CO. Als je veel CO in je rookgassen hebt is de verbranding niet optimaal. Een oplossing is meer lucht toevoeren maar dan daalt het rendement.

Wat ook mogelijk is: grotere turbulentie en precieze dosering van de luchttoevoer. Dat is wat ook toegepast wordt in de finovens van Tigchelaar waarvan jij er een hebt.

De Testo meetapparatuur die ik gebruik meet de CO, zuurstof en temperatuur in het begin van de schoorsteen. En berekent daar zelf de CO2, rendement, lambda etc. uit. De hoogste CO2 waarden komen altijd samen met de laagste CO getallen.

Hoe minder CO in de vlamfase, hoe beter de kwaliteit van de verbranding.
Ik bedoelde wel degelijk CO2. Maar dat kan inderdaad wel eens een minder goede indicator zijn.
Als ik je goed begrijp is een CO2 gehalte in functie van de toevoer van O2 een parabool met de uiteinden naar beneden.
En op het punt waar de CO2 maximaal is, tegelijk ook het beste rendement. Als je enkel CO2 meet weet je niet aan welke kant van het optimum je zit:
Een laag CO2 gehalte zou dan zowel een slechte verbanding met veel CO of een te grote overmaat van lucht kunnen betekenen.
Zeer interessant!

Groeten,

Henk

Gebruikersavatar
Tim
Berichten: 2917
Lid geworden op: 25 feb 2010, 15:11
Locatie: Uruguay

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door Tim » 24 nov 2010, 22:21

nck schreef:het stof veroorzaakt kortsluiting in de verwarmingsspiraal waarna de zekering op de print doorslaat.
Beetje OT, maar kun je de prins niet opgieten? Of wat ik ook wel eens gezien heb in de industrie is een perslucht klepje, die met een timer eens per uur een stoot lucht over de sensor blaast om hem schoon te houden.

Tim

Gebruikersavatar
nck
Wiki Koning
Berichten: 1730
Lid geworden op: 19 apr 2008, 19:11
Locatie: venebrugge
Contacteer:

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door nck » 24 nov 2010, 23:21

Tim schreef:aar kun je de prins niet opgieten?
De print is het probleem niet. Hij functioneert juist perfect door bij een kortsluitende sensor de boel uit te schakelen.
Tim schreef:Of wat ik ook wel eens gezien heb in de industrie is een perslucht klepje, die met een timer eens per uur een stoot lucht over de sensor blaast om hem schoon te houden.
An sich helemaal geen gek idee maar ik vind dat dit een ontwerpfout van de ketel is. zeker wanneer er brandstof wordt gestookt die relatief veel as produceert. Aan de andere kant wil ik niet alle dagen een ratelende compressor in mijn huis.

Misschien nog wel interessant om te vermelden is de vochtigheid van de brandstof in relatie tot het in te stellen restzuurstofgehalte van de besturing.
Nadrukkelijk wil ik stellen dat de vochtigheid is geschat en niet gemeten.
Bij droog hout had ik de beste resultaten bij een restzuurstof instelling van 8% en bij vochtige brandstof moest ik richting 12-14 % restzuurstof omdat anders de ketel bleef roken.
Ook droge brandstof met een te hoog restzuurstofgehalte gaf rookvorming.

Ik beoordeel de verbranding aan de hand van de rookvorming buiten bij een onder vollast draaiende ketel. Een goed afgestelde ketel rookt niet zichtbaar. (nog steeds niet na bijna 17000 draaiuren ongeacht de brandstof.)

Jan
Vinden wanneer je stopt met zoeken

wouter a
Berichten: 255
Lid geworden op: 11 nov 2009, 15:46
Locatie: Zwaag

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door wouter a » 24 nov 2010, 23:55

De reden van het prijsverschil van de lambda sondes zou verklaarbaar kunnen zijn... je hebt voor een houtkachel een verwarmde sondes nodig indien je de waarde in het rookkanaal opneemt. Misschien is het beter om hem dichter bij de secundaire verbranding te plaatsen zodat hij heter wordt. Tevens heb je dan de mogelijkheid om hem sporadisch schoon te laten branden.

Bij mijn meter gaan de rookgassen eerst door een filter en dan pas het apparaat in, dit blijft ook relatief schoon.

Co meting is de enige betrouwbare manier om je stookefficientie te meten icm temperatuur en lucht. Co zie je namelijk niet het enige dat je kan zien zijn onverbrande delen en waterdamp.
Als uitvinders iets uitvinden om uitvindingen uit te vinden vinden ze de uitvinding der uitvindingen uit.

Gebruikersavatar
peterberg
Moderator
Berichten: 2329
Lid geworden op: 02 mar 2007, 18:09
Locatie: Den Haag

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door peterberg » 25 nov 2010, 21:30

henk schreef:...Een laag CO2 gehalte zou dan zowel een slechte verbanding met veel CO of een te grote overmaat van lucht kunnen betekenen.
Volgens mij sla je de spijker op zijn kop. Formuleren is niet mijn sterkste kant, het gaat jou in elk geval beter af.

Ik ben het volledig eens met Wouter, CO meting is de beste indicator voor kwaliteit van de verbranding die we hebben. Samen met O2 en temperatuur krijg je redelijk betrouwbare cijfers.
Het zou ook nog met roetmeting kunnen, maar apparatuur daarvoor is helemaal onbeschoft duur. In de U.S.A. zitten ze daar aan vast, daar is particulate matter (roetdeeltjes) gereguleerd. Een kachel testen is dus een kostbare aangelegenheid.
groeten, Peter
+52° 1' 47.40", +4° 22' 57.80"

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door Chicken Power » 25 nov 2010, 23:47

nck schreef:
Tim schreef:aar kun je de prins niet opgieten?
De print is het probleem niet. Hij functioneert juist perfect door bij een kortsluitende sensor de boel uit te schakelen.
Tim schreef:Of wat ik ook wel eens gezien heb in de industrie is een perslucht klepje, die met een timer eens per uur een stoot lucht over de sensor blaast om hem schoon te houden.
An sich helemaal geen gek idee maar ik vind dat dit een ontwerpfout van de ketel is. zeker wanneer er brandstof wordt gestookt die relatief veel as produceert. Aan de andere kant wil ik niet alle dagen een ratelende compressor in mijn huis.
Niet helemaal mijn ding, maar wel intressant.

Dat de prins print moet zijn snap ik nu eindelijk ook :fff , maar het uitschakelen zal toch door een zekering op de print gebeuren?

De kortsluiting was toch bij het verwarmingselement van de sensor? Daarom snapte ik het nut niet van dat opgieten van de print. En de sensor ingieten kreeg ik ook niet op mijn netvlies. Lijkt me meet technisch niet echt handig.

Wat me dus verwonderde, is het de echte as die de verwarming eigenlijk isoleert, of is het koolstofafzetting die de boel laat doorbranden?

Mijn trigger in dit verhaal is dat ik bij mijn VW T4 al aan de derde LMM (Lucht Massa Meter) toe ben. En idd ok uit de stal van Bosch. Het opnemende element is niet al te ingewikkeld, maar het motormanagement kan er alleen wat mee als dat ding in een gekalibreerde venturi zit. Nu blijkt dat die dingen van Bosch veel vaker naar zijn grootje gaan dan die van Pierburg

Misschien is iets om na te zoeken?

Mijn geluk was natuurlijk dat het op mijn motor type net niet toe te passen was... :twisted:

Groet, Cp
Verwijderd.

JantjeV8
Berichten: 3313
Lid geworden op: 03 feb 2009, 12:50

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door JantjeV8 » 26 nov 2010, 07:43

NCK schreef:An sich helemaal geen gek idee maar ik vind dat dit een ontwerpfout van de ketel is. zeker wanneer er brandstof wordt gestookt die relatief veel as produceert. Aan de andere kant wil ik niet alle dagen een ratelende compressor in mijn huis.
Die ratelende compressor is ook eenvoudig op te vangen:
Ik heb hem nog onder de werkbank staan... Al lang geleden eens een klein draagbaar compressortje gemaakt van een koelkast motor/compressor. Geruisloos tot 18bar een klein voorraad keteltje vol laten lopen, niks mis mee. Beoordeel zelf of je die 18 bar gebruikt of tot een bar of 4.
Laatst gewijzigd door kockie op 26 nov 2010, 11:01, 1 keer totaal gewijzigd.
Reden: quote aangepast

Gebruikersavatar
Tim
Berichten: 2917
Lid geworden op: 25 feb 2010, 15:11
Locatie: Uruguay

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door Tim » 26 nov 2010, 08:25

Chicken Power schreef:Mijn trigger in dit verhaal is dat ik bij mijn VW T4 al aan de derde LMM (Lucht Massa Meter) toe ben. En idd ok uit de stal van Bosch. Het opnemende element is niet al te ingewikkeld, maar het motormanagement kan er alleen wat mee als dat ding in een gekalibreerde venturi zit. Nu blijkt dat die dingen van Bosch veel vaker naar zijn grootje gaan dan die van Pierburg

Misschien is iets om na te zoeken?
Kijk hier eens, misschien kun je er wat mee. http://www.tditech.tk/

Groet,
Tim

Gebruikersavatar
nck
Wiki Koning
Berichten: 1730
Lid geworden op: 19 apr 2008, 19:11
Locatie: venebrugge
Contacteer:

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door nck » 26 nov 2010, 22:12

Chicken Power schreef:maar het uitschakelen zal toch door een zekering op de print gebeuren?
Uiteraard, de verwarmings spiraal van de sensor maakt kortsluiting op het huis ( is simpelweg meetbaar) en daardoor brand de zekering door. Gevolg: foutmelding. Dus de print werkt uitstekend.
Chicken Power schreef:Wat me dus verwonderde, is het de echte as die de verwarming eigenlijk isoleert, of is het koolstofafzetting die de boel laat doorbranden?
Ik vermoed het laatste, de afzetting (lichtbruin van kleur) op het sensorhuis is vrij hard en verstopt de beluchtings gaatjes. waarschijnlijk raakt de verwarming hierdoor oververhit en begeeft het spiraaltje het, met de kortsluiting tot gevolg.

Het is ook niet zo dat dit regelmatig gebeurt, tot nu toe 2 x in bijna acht jaar tijd. Ik heb alleen de laatste keer geen nieuwe gemonteerd en draai nu zonder. wat ook prima werkt met een redelijk contante kwaliteit brandstof.
JantjeV8 schreef: Die ratelende compressor is ook eenvoudig op te vangen:
Ik heb hem nog onder de werkbank staan... Al lang geleden eens een klein draagbaar compressortje gemaakt van een koelkast motor/compressor. Geruisloos tot 18bar een klein voorraad keteltje vol laten lopen, niks mis mee. Beoordeel zelf of je die 18 bar gebruikt of tot een bar of 4.
Helemaal geen verkeerd idee.



Jan
Vinden wanneer je stopt met zoeken

Gebruikersavatar
account verwijderd
Berichten: 2127
Lid geworden op: 05 okt 2009, 23:49
Locatie: verwijderd

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door account verwijderd » 26 nov 2010, 23:45

Nck,

Als je verwarmings spiraal (12V) kortsluiting maakt met de buitenschil van de lampda sensor dan
is je keramische vulling van de lampda sensor naar zijn grootje.

Jouw sensor werkt waarschijnlijk met 2 platina metalen die een potentiaalverschil / meetbereik van
0 tot 0.8 volt dc waarmaken.

Als het platina wordt belegd met roet of vuil bijvoorbeeld, dan werkt ie niet meer goed.

CP, geef je wel is goed gas met de bus zodat de sensor schoon brand?
Verwijderd

Gebruikersavatar
Chicken Power
Berichten: 2410
Lid geworden op: 19 feb 2006, 12:17
Locatie: Groot Rijnmond

Re: Sensor CO2 of O2 voor bepalen verbrandingskwaliteit

Bericht door Chicken Power » 27 nov 2010, 09:27

michel, ik geef helemaal geen gas! Ik spuit kippenvet en frituurolie in :lol:

Enne, de Lucht Massa Meter, die zit toch echt in de inlaat. Ruim voor er dus iets gaat branden.

Groet, Cp
Verwijderd.

Plaats reactie