Ein paar Kennwerte bei Standard-Aufbau, 2kW, 11ml
Ich habe mir ein Anemometer zugelegt und ein paar Kennwerte für meine Kennlinie mit 11 ml Pumpe bestimmt.
Der Aufbau ist Standard, also mitgelieferte Zuluftleitung mit Kunststofftopf und 60 cm Abluftleitung mit Schalldämpfer.
Kennlinie:
1,5Hz - 1800
5,0 Hz - 5000
Raumlufttemp. 13°C
Luftdurchflussmessung am Frischlufteingang der Verbrennungsluft und am Raumluft-Ausgang der Heizung (Anemometer nur kurz angehalten, da dort bis 70° Lufttemp. entstehen)
Erkenntnisse
1.) bei 5 Hz (viel höher geht es nicht, da dann die Übertemp.-Abschaltung anspricht) werden 203 ml/h Heizöl verbrannt, was 2,1 kW entspricht (Heizwert 10,08 kWh/l)
2.) Das Verhältnis zwischen Verbrennungsluft und Warmluft ist ziemlich genau 10 über den gesamten Kennlinienbereich, d.h. bei 1,3 m/s der Verbrennungsluft stehen 13 m/s bei der Warmluft an
3.) Lambda bewegt sich zwischen 4,7 und 3,5 (bei höchster Stufe)
4.) Der Gesamtwirkungsgrad (inkl. Versorgungsspannung) liegt zwischen 57% und 65%
Der Pumpendurchfluss wurde zuvor sehr genau bestimmt.
Der größte Fehler wird durch die Anemometer-Messung entstehen, da der Durchtrittsquerschnitt nur ungenau bestimmt werden kann.
Eine Kalibrierung habe ich nicht durchgeführt.
Ich würde hier zunächst mit +-20% Abweichung rechnen, was sich auf Lambda und den Wirkungsgrad auswirken sollte.
Die Randwerte der Verbrennungsluft (Dichte=1,225g/l bei 15°C):
1,6Hz --> 1,3 m/s = 3,8 kg/h
5,0Hz --> 3,0 m/s = 8,7 kg/h
Nützliche Informationen aus dem Internet
Anemometer zur Durchflussbestimmung nutzen:
http://my-htd.de/Forum/p/2962130
https://www.thingiverse.com/thing:4324016
Verbrennungsluft-Verhältnis "lambda", Rußgrenze
https://de.wikipedia.org/wiki/Verbrennungsluftverh%C3%A4ltnis
https://de.wikipedia.org/wiki/Ru%C3%9Fgrenze
Für die Verbrennung von 1 kg Dieselkraftstoff sind 14,5 kg Luft notwendig, was lambda=1 entspricht
Gebläsebrenner kommen bei Volllast mit λ = 1,2 aus, atmosphärische Brenner unter Volllast mit etwa λ = 1,4.
Im Teillastverhalten steigt das Verbrennungsluftverhältnis auf Werte von λ = 2 bis 4, was zu einer Erhöhung des Abgasverlustes
und gleichzeitig zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades führt.
Leistung und Wirkungsgrad:
Üblicherweise wird die Leistung einer Heizung als „stündliche Nennleistung“ angegeben.
https://www.dein-heizungsbauer.de/ratgeber/bauen-sanieren/nennleistung/
Übliche Wirkungsgrade Konstanttemperaturkessel 70%, Niedertemp 80-90%:
https://www.energie-fachberater.de/expertenrat/expertenrat-wirkungsgrad-oelheizung-1414418105.php
Ich sehe etwas Optimierungspotential durch die Senkung von Lambda, das könnte man folgendermaßen erreichen:
V1.) geringere Leistung fahren und Lüfter-Drehzahl so weit verringern, dass weder die Rußgrenze erreicht wird noch die Übertemperaturabschaltung auslöst
V2.) Zusatzlüfter bei der Warmluft anbringen, um bei verringerter Lüfter-Drehzahl die Übertemperaturabschaltung nicht auszulösen
V3.) Zuluft oder Abluftleitung so blockieren, dass weniger Luft in die Brennkammer kommt
zu V1.) Vorteil: keine zusätzlichen Anbauten/Modifikationen, Nachteil: im Teillastbereich stärkeres verrußen zu erwarten
zu V2.) Vorteil: Zusatzlüfter könnte leiser gewählt werden und weniger Verluste haben als ein 12V-Lüfter, Nachteil: Original-Abdeckung muss "zerstört" werden
zu V3.) Vorteil: automatische Lärmreduktion in Zuluft und Abluft des Verbrennungskanals möglich, Nachteil: Lüfter-Drehzahl bleibt hoch und somit laut
V1 und V3 habe ich schon getestet und werde berichten.
Wow...klingt spannend, was du da so ermittelt.
Bitte auf dem laufenden halten, interessiert mich.
Gruß, Stefan
zum leichter finden:
Versuch 1.) geringere Leistung fahren und Lüfter-Drehzahl so weit verringern, dass weder die Rußgrenze erreicht wird noch die Übertemperaturabschaltung auslöst
Versuch 3.) Zuluft oder Abluftleitung so blockieren, dass weniger Luft in die Brennkammer kommt
Wegen den Ergebnissen bei Versuch 3 habe ich mich an einen eigenen Schalldämpfer gewagt, Bericht dort.
Gruß Thomas