Kaminofenregelung mit Atmega8, Bascom und Servo

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    • Kaminofenregelung mit Atmega8, Bascom und Servo

      Hallo Forum,
      nachdem mir hier im Forum bei meinen Anfängerproblemen so geduldig weitergeholfen worden ist, möchte ich kurz von meinem Projekt erzählen. Vielleicht kann ich mit meiner Idee ein bisschen was dafür zurückgeben oder auch Anregungen geben oder zumindest unterhalten.
      Ich wohne in einem alten Bauernhaus mit großer Diele und auf der Diele befindet sich ein großer Kaminofen, den ich fast immer dann betreibe, wenn ich zu Hause bin. Dank Homeoffice ist das in diesem Winter besonders oft der Fall. Der Ofen ist wasserführend und der Betrieb ist optional zur Gasheizung.
      Eigentlich stört mich an dem Kaminofenbetrieb nur eines: Einige Zeit, nachdem man Holz in die Brennkammer gegeben hat, könnte man die Zuluftklappe allmählig schließen und eine Drosselklappe im Rauchrohr könnte man ebenfalls schließen. Die Folge davon wäre eine bessere Ausnutzung des Brennholzes und eine Komfortverbesserung, weil man aufgrund einer längeren Abbranddauer seltener die Brennkammer befüllen müsste. Theoretisch... denn praktisch passiert das einfach nicht. Ich regele aus Faulheit den Ofen nicht runter und der atmet dank 10m-Schornstein das Holz schnell weg.
      Ich habe also überlegt, wie ich dieses Herunterregeln automatisiert vornehmen kann. Eine Zeit lang habe ich mit dem Gedanken gespielt, das Ganze mechanisch-hydraulisch durchzuführen. Also... eine Feder beim Ofentüröffnen vorspannen, die sich zeitverzögert (durch Hydraulik) entspannt und dabei die Zuluftregelung schließt.
      Mitte Dezeber habe ich mich dann entschlossen, stattdessen die Regelung mit einem Mikroprozessor durchzuführen. Das Hauptproblem: Ich hatte zu diesem Zeitpunkt noch niemals einen Mikroprozessor programmiert... :)
      Also habe ich mir einfache Youtube-Videos angesehen (von "Kondensatorschaden"), ein Steckboard genauso aufgebaut, Bascom AVR geladen, einen USB-Programmer zum Laufen gebracht und versucht, die Aufbauten und Programme zu verstehen. So nach und nach habe ich Know How gesammelt.
      Meine Idee sieht so aus: Der Ofen wird weiterhin wie bisher betrieben. Ein Kontaktschalter an der Ofentür lässt den Prozessor wissen, dass neu Holz eingefüllt worden ist und ein neuer Abbrand beginnt. Das Programm bewirkt nun, dass die Minuten des laufenden Abbrandes gezählt werden und nach ca. 15 Min die Zuluftklappe halb mit einem Servo geschlossen wird. Nach ca. 30 min wird sie ganz geschlossen. Außerdem könnte man auf die gleiche Art und Weise die Klappe im Rauchrohr drosseln.
      Und wenn man schon so einen schlauen Prozessor am Ofen hängen hat, dann kann der ja auch gleich weitere Infos über ein LCD-Display von sich geben: " Der 5. Abrand des Tages läuft seit 47 Min. Die mittlere Abbranddauer beträgt heute 72 Min" ... oder so ähnlich... :)
      Jedenfalls läuft das von mir stümperhaft programmierte Programm genauso wie ich es mir vorgestellt habe. Es fehlen mir nur noch ein elektronische Bauteile, damit ich mit ein- und derselben Stromquelle Prozessor und Servo(s) versorgen kann und dann werde ich es montieren.
      Ich bin ganz zuversichtlich, dass das klappen wird!

      Dank noch einmal für die Unterstützung!

      Gruss, Stefan
    • Wir haben auch zwei Kohle/Holz Öfen.
      Die Leistung steuert man in der Regel über Primär- und Sekundärluftzufuhr.
      Die Leistung steht in direktem Zusammenhang mit der Abgastemperatur.

      Die Aufgabe wäre demnach, im Abgasrohr einen Temperaturfühler mit Messbereich mindestens +500°C einzubringen und eine steuerbare Luftzufuhr zu konstruieren.
      Das elegante an der Lösung wäre, dass man den vorhandenen Luftschieber nicht mehr händisch bedienen muss beim Anfeuern.
      Ein Einsteller könnte dazu dienen, die Abgastemperatur festzulegen und eine kleine Anzeige zeigt die Abgastemperatur an.

      Eigentlich eine lösbare Aufgabe.
      Vielleicht bietet dieser Umbau auch gleich die Möglichkeit, die Ansaugluft für den Ofen aus einem Nebenraum mit Luftzufuhr von Außen oder direkt von Außen zu ziehen.
      Hat bei unserem Ofen im Flur zu wesentlich besserer Luft geführt, als wenn der Ofen die Luft aus dem Raum zieht.

      So etwas würde ich als Fühler nehmen:
      ebay.de/itm/Rauchgas-Fuehler-E…-G1-4-500-C-/123830782079
      Dazu kleiner OpAmp als Messverstärker.

      Hier gibt es auch ein kleines Bascom Programm zum lesen der Temperatur:
      PT1000
      Code first, think later - Natural programmer :D
    • Bei mir haben sich 250° Abgastemperatur und 90 Minuten (60 beim Nachlegen)Sekundärluft als nützlich erwiesen. Es ist jedoch stark abhängig von der Füllmenge und der Art des Holzes. Für Palettenschnitt sind die Werte gut, bei Bäumen viel zu lang. Irgendwie fehlt da noch ein Meßwert. Lambda? Flammtemperatur? Flammwächter?
      Hier arbeitet es mit 5V. Die PT1000 über 4k7 zu 5V und mit dem internen ADC erfasst. (Vref ext 2,72V)
      Die Regelung in Phasen aufgeteilt: Anbrand (bis die Abgastemperatur erreicht ist), Vergasen(bis dieSekundärzeit abgelaufen ist), Glühen (bis die Abgastemperatur die Kesseltemperatur unterschreitet) dann Selbstabschaltung (Netzrelais).
      Wäre es sinnvoll beim Glühen die Rauchgasklappe zu schließen? (anstelle der Zuluftklappe)
      Die Mitwirkung der Kesseltemperatur hat sich als nachteilig erwiesen, bei der nächsten Version wird sie änderbar.
    • Bei der Rauchgasklappe wäre ich sehr vorsichtig. Mir fällt auch kein sicherer Regelkreis ein, mit dem ich die steuern könnte. Mein 100kW Pelletkessel hat da auch keine Klappe und regelt über Temperatur (im Brennraum) und Restsauerstoff die Prim- Sekundärluft. Außerdem wird der Brennraumunterdruck angepasst.
      Raum für Notizen

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    • Hallo Forum,

      die rotierende Klappe in meinem Rauchrohr erfüllt schon moderne Sicherheitsanforderungen. Wenn die scheinbar ganz geschlossen ist, gibt die Klappe immer noch ca. 20% Durchgang frei. Um das sicher zu stellen, ist von der eigentlich kreisrunden Klappe ein Teil gerade weggeschnitten.
      Über eine Abgastemperaturmessung habe ich mir anfangs auch Gedanken gemacht, mich dann aber erstmal dagegen entschieden. Ich wollte mein System möglichst einfach halten und keine Temperatursensoren reinigen müssen.
      Erst einmal will ich möglichst einfach einen (später zwei) Servos nach einer definierten Dauer regeln lassen.
      Allerdings habe ich auch schon über Erweiterungsmöglichkeiten nachgedacht: Neben meinem Ofen steht ein großer Korb und in diesen Korb stelle ich immer den großen Eimer mit dem Brennholz. Wenn ich darunter einen Gewichtssensor hätte, dann könnte mein Display den täglichen Brennholzverbrauch in kg anzeigen.
      Oder ich messe die Temperaturen an Zu- und Rücklauf des erwärmten Wassers und ob die Wasserpumpe läuft und überschlage mit dem Prozessor die Wärmeenergiemenge...
      Die Möglichkeiten der Mikroprozessortechnik sind schon beeindruckend!
      Gruß, Stefan
    • froschkoenig schrieb:

      Temperatursensoren reinigen müssen.
      ob die Wasserpumpe läuft
      Unnötig, aber tauschen falls er mal durchgeht :cursing: (Holz zu trocken oder Ascheklappe nicht geschlossen)
      Die Pumpe könnte er auch übernehmen. Dann läuft sie nicht "für die Katz"

      Mandarin15 schrieb:

      Stichwort: CO
      Eine Firma warb mit ihrer nachrüstbaren Klappe. Die wird nach Temperatur (und CO- Sensor ? ) gesteuert.
      Versuche das zu simulieren führten zu viel Qualm und verschmutzten Kamin/Brennraum.
      An einem alten Kokskessel war eine Bimetallgesteuert. Das schien recht gut zu funktionieren.