Régulation chaudière bois

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08 Oct 2016 23:30 - 10 Oct 2016 10:54 #1 par patrick
Régulation chaudière bois a été créé par patrick
Je lance un nouveau sujet pour discuter de l’amélioration de la régulation des chaudières bois à gazéification.
  • Sur les régulations d'origine de ce type de chaudière seule la vitesse du ventilateur d'air primaire (AP) est modulée en fonction de la température du corps de chauffe.
  • Sur les modèles à sonde Lambda, la vitesse du ventilateur d'air secondaire (AS), ou un volet, est pilotée en fonction du pourcentage d'oxygène dans les fumées.
  • Le contrôle de la température minimum du corps de chauffe et de la recirculation dans celui-ci est généralement assurée par un vanne thermostatique.
  • L'allumage est bien sûr manuel.
Comme l'a montré Thierry (Lebritish), ces 4 points peuvent être gérés par le Maxisun, mais pas parfaitement et en tout cas avec une configuration relativement compliquée voire acrobatique ! :blink:

Je vous laisse juger en images ce que ça donne avec 2 chaudières identiques ou presque.

La première, celle d'Yves, gérée par la régulation avec sonde Lambda d'origine:



Avec températures des fumées



Sans températures des fumées

La seconde, celle de Thierry, gérée par le Maxisun avec ajout d'une sonde Lambda et sa carte de gestion et d'un ventilateur d'AS:



Avec températures des fumées



Sans températures des fumées
Pièces jointes :
Dernière édition: 10 Oct 2016 10:54 par patrick.

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09 Oct 2016 08:27 #2 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Salut Patrick et tout le monde,

Juste pour info, il ne faut tenir compte de la courbe qu'à partir de 19h30 car c'est celle d'hier et j'ai fait beaucoup d'essais de réglage de température de fumée justement jusqu' à cette heure à laquelle je suis parti boire l'apéro chez les voisins B) en laissant la consigne sur 185°.
De mes essais, j'ai déduit que sur ce modèle (vigas 25LC de 2016) la température des fumées agit bel et bien sur la vitesse du ventilateur lors des dépassements de consigne et peut diminuer jusqu'à l'arrêt.
La température fumées affichée par la chaudière colle bien à la réalité, mais les pics montants sont lissés (lors de la stabilisation ou de la redescente, la température affichée par la chaudière et celle affichée par le maxisun sont identiques à 10° près (les sondes sont proches et placées dans un doigt de gant au centre de la sortie de fumées).

Je ne parvient pas à descendre la consigne fumées en dessous de 165°. En effet, si je la descent plus bas, j'ai des cycles d'étouffement emballement de la chaudière sur une période de 5 à 10 mn:
-Réglage à 150 par exemple de la consigne: le ventilo ralenti jusqu'à l'arrêt, la température fumée baisse puis la flamme s'éteint, la température baisse encore plus, le ventilo redémarre et monte petit à petit jusqu'au maxi, la flamme se reforme, la température fumées remonte, dépasse la consigne et rebelote.
J'ai réussi à supprimer l'arrêt de la flamme en réglant la vitesse mini du ventilateur à 20% mais dans ce cas là, la température fumée ne descend jamais en dessous de 160 même si la consigne est plus basse.

Pour moi, l'énorme avantage de piloter la chaudière (totalement ou en partie) par le maxisun est la possibilité d'intégrer un allumage automatique à distance :woohoo: et le monitoring à distance . Il est aussi possible de monter une vanne 3 voies pilotée à la place du laddomat ce qui je pense peut améliorer la récupération des calories en fin de flambée.

Voilà mes remarques, à relativiser compte tenu de ma faible expérience avec la chaudière.

Yves

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09 Oct 2016 09:22 #3 par patrick
Réponse de patrick sur le sujet Régulation chaudière bois
Bonjour Yves,

Merci pour les infos complémentaires.

Tu as 2 ventilos (AP et AS) sur la tienne ?
Il me semble que les premières SolarBayer, copie des Vigas, avaient 1 seul ventilo + 1 volet d'air secondaire.

Et sais-tu à quelle température s'ouvre, devrait s'ouvrir, le Ladomat ?

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09 Oct 2016 11:28 #4 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Salut,

Le modèle a peu changé physiquement, il n'y a bien qu'un seul ventilateur qui est raccordé sur l'entrée d'air de la chaudière. De ce ventilateur, l'air est dispatché ensuite vers primaire ou secondaire par un volet actionné par un servo moteur (Belimo cm24-T-R). Je pense par contre que des modifications ont été faites sur la régulation (nouvelle régulation AK 4000).

Effectivement, les solarbayer sont des Vigas et je pense qu'aujourd'hui, il s'agit strictement des mêmes chaudières, hormis la peinture.

Sur le Laddomat, on choisi la cartouche qui règle la température d'ouverture (20 euros pièce). D'origine, il est livré avec une cartouche 72° mais on peu choisir une de 78 ou 83 ou moins. J'ai opté pour 78°. La température de 78° est celle de l'ouverture complète de la vanne, le début d'ouverture se situe 5° en dessous environ.
J'ai installé en plus un ventilateur d'extraction qui aspire les fumées en sortie de chaudière (sert lors de l'allumage ou du rechargement et je pense qu'il peut bien aider pour le démarrage automatique car son débit d'air est très élevé).

Voilà le détail des entrées d'air

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09 Oct 2016 11:31 #5 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Petit soucis lors de l'ajout des photos. Les voici:







Le volet qui commande l'ouverture de l'air secondaire (l'air primaire est toujours ouvert au maxi, sauf à l'arrêt de la chaudière où il se ferme complètement).

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09 Oct 2016 11:37 - 09 Oct 2016 12:10 #6 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Petit soucis lors de l'ajout des photos, les voici:








Les deux trous carrés sont l'entrée d'air primaire (elles débouchent en haut du compartiment où l'on charge le bois) et les 2 ronds l'air secondaire (débouchent là où la flamme se forme dans la fente du brûleur)







Le volet qui commande l'ouverture de l'air secondaire
Pièces jointes :
Dernière édition: 09 Oct 2016 12:10 par yvesposiere.

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09 Oct 2016 20:38 #7 par wLz
Réponse de wLz sur le sujet Régulation chaudière bois
Bonjour à tous,

yvesposiere écrit: Je ne parvient pas à descendre la consigne fumées en dessous de 165°.


sur ces chaudières la sonde est placée sur la buse de sortie? si tu descends sous 165°C ne crains-tu pas que la température en sortie de conduit soit limite?

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10 Oct 2016 05:39 #8 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Bonjour,
@Wlz: Effectivement la sonde est sur la buse de sortie. Je n'ai pas mesuré la température en sortie de cheminée (sur le toit) mais je le ferais à l'occasion. Je cherche la température de fumées la plus basse pour un bon fonctionnement de la chaudière. Voilà ce qu'indique le constructeur de la chaudière dans la notice: "Temperature set up depends on quality of fuel and chimney draught. Recommended value is 220°C"

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10 Oct 2016 08:26 - 10 Oct 2016 09:40 #9 par Lebritish
Réponse de Lebritish sur le sujet Régulation chaudière bois

yvesposiere écrit: De mes essais, j'ai déduit que sur ce modèle (vigas 25LC de 2016) la température des fumées agit bel et bien sur la vitesse du ventilateur lors des dépassements de consigne et peut diminuer jusqu'à l'arrêt.


Bjr a tous,

Yves tu as mis le doigt sur le prbl de la régul de la Vigas mais tu n'as pas tout a fait le "fonctionnement" du prbl.
En fait la Vigas (AK3000 ou AK4000) régule la vitesse du ventilo sur la T° de l'eau ds la chaudière (régulation proportionnelle). MAIS a régul prend aussi en compte la T° des fumées mais uniquement comme seuil de déclenchement en "tout ou rien" (TOR) lors d'un fort de dépassement de consigne.
Donc tu te retrouves avec le phénomène que tu décris.

yvesposiere écrit: Je ne parvient pas à descendre la consigne fumées en dessous de 165°. En effet, si je la descent plus bas, j'ai des cycles d'étouffement emballement de la chaudière sur une période de 5 à 10 mn:



Si tu veux t'en convaincre il suffit de connecté un potentiomètre de 2Kohm à la place de l'entrée T° d'eau de la chaudière. Tu fais varier celui ci et tu verras que la vitesse du ventilo va varier de façon linéaire.
Du coup on se retrouve avec un prbl sur la machine d'origine. Le T° de l'eau est controlé par le laddomat (à 78°C ds ton cas) et la vitesse du ventilo est asservie par rapport a cette T° qui ne bouge pas. En fait le ventilo essaye de faire correspondre la T° d'eau réelle a la T° d'eau que tu rentre au paramètre T° eau maxi. Donc en fonction de ce que tu as choisi cela peut être 90°C par ex (par défaut 85°C de mémoire). D'ailleurs si en cours de combustion tu rentres 78°C ds ce paramétré alors tu verras ton ventilo tourneras bcp moins vite alors que rien n'a changer au niveau de la combustion :blink:

Bon j’espère que je ne t'ai pas trop embrouiller. Mais crois moi j'ai fait bcp d'essai et je suis sûr de mon coup (une partie de mon métier c'est la régulation de systèmes asservis)

yvesposiere écrit: Pour moi, l'énorme avantage de piloter la chaudière (totalement ou en partie) par le maxisun est la possibilité d'intégrer un allumage automatique à distance :woohoo: et le monitoring à distance . Il est aussi possible de monter une vanne 3 voies pilotée à la place du laddomat ce qui je pense peut améliorer la récupération des calories en fin de flambée.


Tout a fait d'accord avec toi le démarrage auto c'est le TOP. gros gain de confort en exploitation :woohoo:
J'ai aussi remplacé le laddomat par une V3V, bon j'ai eu un peu de mal a la configurer, mais maintenant ca marche du tonnerre. (merci au Papa de Patrick pr nous avoir trouvé la solution B) )


Concernant la T° des fumées je tourne à 145° de consigne depuis 1 an. ca marche bien comme ca. Là je suis en train de faire des essais avec une chambre de combustion plus grande, ds l'espoir de pouvoir redescendre encore un peu les T° de fumée. Certain en Allemagne tourne à 100°C :huh:

a suivre donc...

A+

Thierry
Dernière édition: 10 Oct 2016 09:40 par Lebritish.

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10 Oct 2016 09:49 - 10 Oct 2016 09:50 #10 par Lebritish
Réponse de Lebritish sur le sujet Régulation chaudière bois

patrick écrit: Comme l'a montré Thierry (Lebritish), ces 4 points peuvent être gérés par le Maxisun, mais pas parfaitement et en tout cas avec une configuration relativement compliquée voire acrobatique ! :blink:


Bjr a tous,

Oui, oui je confirme qu'actuellement la configuration qui me permet de piloter la chaudière est des plus "acrobatique". Une belle usine a gaz(éification), mais qui marche assez bien.
La gestion de la chaudière représente environ 70% de la prog de mon MS. Et puis du coup j'ai plus assez de modules pr faire autre chose.

Heureusement que Patrick va nous faire un super module pour remplacer tout ca B)
Et avec PID en plus, non pas taper, pas taper :blush:

A+

Thierry
Dernière édition: 10 Oct 2016 09:50 par Lebritish.

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10 Oct 2016 11:18 - 10 Oct 2016 11:23 #11 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Bonjour Thierry,

Merci de tes indications, tu es effectivement allé loin dans la compréhension du fonctionnement de la Vigas (je dis ça pour avoir suivi tes posts sur apper et sur ard-teck concernant cette chaudière :) ).
Pour compléter, la température de la chaudière est effectivement asservie à la cartouche du laddomat installée (il est illusoire de vouloir faire monter la chaudière à 90 avec une cartouche à 72° tant que le ballon contient de l'eau froide), mais aussi à la marge par la puissance instantanée de la chaudière. En effet, lors de mes essais, la température en sortie de chaudière a varié entre 82,5 (ventilateur à 20% voire moins) et 86,5 (ventilateur à 100%). Le circulateur du laddomat est bien à la vitesse max.
Pour cette chaudière, la vitesse du ventilateur varie bien de façon proportionnelle en fonction de l'écart à la consigne des fumées. La régulation cherche à atteindre cette consigne en augmentant ou en diminuant par incréments la vitesse du ventilateur (un peu comme le pilotage des vannes de mélange par le maxisun en mode pwm).
Pour la régulation sur la température de l'eau, c'est là que je ne constate pas la même chose que toi. En réglant la t° max de l'eau à 90°, même lorsque j'ai une température réelle de l'eau à 86, le ventilateur n'est pas ralenti s'il est proche ou en dessous de la consigne fumées. Il n'est ralenti que si j'approche à quelques degrés (2 ou 3 je ne sais plus) la t°max eau ou si la température fumée dépasse la consigne (même de peu).

D'ailleurs si en cours de combustion tu rentres 78°C ds ce paramétré alors tu verras ton ventilo tourneras bcp moins vite alors que rien n'a changer au niveau de la combustion :blink:


Pour moi, c'est assez logique puisque la température que l'on rentre en paramètre est une température maximum, à ne pas dépasser (Je ne connais pas du tout le domaine de la régulation en dehors du maxisun, c'est peut être pour ça que je ne suis pas ton raisonnement :S )
J'ai relu la doc solarbayer car celle de vigas est en slovaque concernant l'ak4000, et la régulation du ventilateur dépend aussi du type de schéma choisi. Il y en a 4 par défaut, et le seul qui permette de ne pas être asservi à la température de l'eau est le numéro 1 (chaudière avec vanne de recyclage et ballon tampon). Les autres vont réguler la puissance chaudière et la vitesse du laddomat (pilotage par impulsions comme le pwm du maxisun je pense) en fonction de la température d'eau. Je précise que je n'ai pas fait d'essais concernant les différents schémas, j'ai toujours utilisé le 1.

Concernant la faculté de baisser la température des fumées, je ne vois pas concrètement comment y parvenir sans baisser la puissance de la chaudière. En effet, les tubes échangeurs baignent dans l'eau de la chaudière et ils ont un coefficient d'échange fixe (s'ils sont propres). Le seul moyen de refroidir plus les gaz est de ralentir le ventilateur d'air primaire (l'air secondaire est asservi à la valeur lambda) pour ralentir leur vitesse de passage et donc de diminuer la puissance. J'arrive à baisser la puissance jusqu'à une vitesse du ventilateur de 20% mais plus bas, la flamme s'éteint (manque d'air).
Je dois faire encore beaucoup d'essais pour essayer de trouver le meilleur réglage (c'est que j'aime ça, sinon je garderais ceux d'origine :lol: ) notamment en vérifiant la quantité d'énergie produite en une flambée à vitesse réduite (consigne fumée à 180, ventilo vers 50% par ex) et à vitesse maxi (consigne fumée à 220, ventilo à 100% = préconisations de vigas).
Bon, j'espère que je ne m'éloigne pas trop du sujet, qui est bien le maxisun ici!
Bonne journée à tous

Yves
Dernière édition: 10 Oct 2016 11:23 par yvesposiere.

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10 Oct 2016 13:11 - 10 Oct 2016 13:13 #12 par Lebritish
Réponse de Lebritish sur le sujet Régulation chaudière bois

yvesposiere écrit: Concernant la faculté de baisser la température des fumées, je ne vois pas concrètement comment y parvenir sans baisser la puissance de la chaudière.


Re,
Est ce un prbl ?
Perso je cherche a augmenter le rendement. La puissance instantanée je m'en fout un peu (bcp).
Effectivement depuis que je tourne avec des T° de fumées plus basses la flambée dure plus longtemps alors que j'ai mis la même quantité de bois.
MAIS à la fin, j'ai mis plus d'énergie ds mon BT :)
Donc c'est mieux. Le but étant bien de consommer le moins de bois possible pdt l'hiver.

PS: d'après tes constatations ils sont amélioré la regul avec l'AK4000. Enfin c'etait pas dur de faire mieux :oops:
si tu es d'accord passe moi ton IP que je puisse regarder tes courbes lors des prochaines flambée que je puisse me rende bien compte B)
Dernière édition: 10 Oct 2016 13:13 par Lebritish.

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13 Oct 2016 19:47 - 13 Oct 2016 19:59 #13 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Bonjour!

Re,
Est ce un prbl ?
Perso je cherche a augmenter le rendement. La puissance instantanée je m'en fout un peu (bcp).
Effectivement depuis que je tourne avec des T° de fumées plus basses la flambée dure plus longtemps alors que j'ai mis la même quantité de bois.
MAIS à la fin, j'ai mis plus d'énergie ds mon BT :)
Donc c'est mieux. Le but étant bien de consommer le moins de bois possible pdt l'hiver.


Tout à fait d'accord avec toi, le plus dur étant de trouver l'allure la plus basse de la chaudière mais avec une combustion qui reste correcte. Quand le ventilateur ralenti trop, j'ai la flamme qui s'éteint et un bon paquet de fumée qui s'échappe par la cheminée tant qu'elle n'est pas repartie :blink:
Je pense que c'est en partie liée à l'installation physique de la chaudière (j'ai 6m50 de conduit double paroi inox en diam 150 et j'ai l'impression que ça augmente l'effet des perturbations du vent malgré le régulateur de tirage).



Voici la flambée d'aujourd'hui: 1 chargement avec consigne à 140° puis un deuxième avec consigne à 160. J'ai réglé le mini ventilateur à 15%. Les deux chargements ont permis un remplissage total du ballon tampon (2000 litres) de 30 à 80°, un peu d'ecs et le chauffage fonctionne en fond.
Par rapport à la dernière fois, le bois a changé (c'était de l'acacia fendu très petit et très sec), aujourd'hui c'était un mélange merisier noyer que je viens de scier (séchage en 1 m pendant 2 ans sous tôles) et qui est fendu plus gros. J'ai en effet lu sur un forum allemand une personne qui avait le même problème que moi ( trop de gaz de bois produit et instabilité du chalumeau à faible puissance), il lui était conseillé de fendre le bois plus gros.

Sinon, je viens de recevoir une extension 8 sorties (merci Patrick ;) ), ainsi qu'une bougie d'allumage pour poêle à pellets, ce qui va me permettre rapidement j'espère de mettre en place l'allumage automatique B) . J'aurais jamais crû ça il y a un mois mais on se sent vite à l'étroit avec 11 sorties :lol:

Yves
Pièces jointes :
Dernière édition: 13 Oct 2016 19:59 par yvesposiere. Raison: Correction

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13 Oct 2016 19:55 #14 par yvesposiere
Réponse de yvesposiere sur le sujet Régulation chaudière bois
Deux précisions par rapport aux courbes, la partie plate au début de la 2ème flambée correspond à un arrêt du maxisun pour brancher l'extension, et la grosse montée de température à la fin correspond à l'ouverture de la porte pour rassembler les braises.... et à l'oubli du volet en position ouverte :evil: .
D'ailleurs curieusement, j'ai pu voir à cette occasion la température indiquée par le maxisun inférieure à celle indiquée par la chaudière (d'habitude c'est celle du maxisun qui est au dessus d'une dizaine de degrés). Je pense que l'écoulement des gaz en direct par le volet explique celà.

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13 Oct 2016 20:16 - 13 Oct 2016 20:19 #15 par Lebritish
Réponse de Lebritish sur le sujet Régulation chaudière bois
Bsoir Yves,

Déjà je constate que la nouvelle régule de la VIGAS (AK4000) est bcp plus performante. En effet la consigne de T° est assez bien suivie :)
Une donnée que l'on a pas sur tes courbes: Arrives tu a garder un % d’oxygène autour de 5% (lambda = 1.4 ) avec ces réglages là ?
perso c'est là ou j'ai le plus de prbl. J'ai une cheminée de 12m environ en 153mm et lors de grands vents c'est encore plus la galère. J'ai été obligé de retirer le modérateur de tirage car les rafales le laissait bloqué ouvert :evil:

PS: concernant le Maxisun j'ai 16 entrées et 16 sorties, ben là aussi je me sens à l'étroit :blush: (surtout pr les entrées...)
Dernière édition: 13 Oct 2016 20:19 par Lebritish.

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