oControl-Funktion

Ofensteuerung, Ofen Steuerung, Abbrandsteuerung

In der Grundfunktion bietet oControl die Visualisierung der Kohlenmonoxid- und Temperaturwerte im Abgas eine Holzofens.

Die Adaption einer Luftklappe und die Erweiterung mit einem Türschalter macht aus einem einfachen Anzeigegerät eine intelligente Abbrand Regelung. Leider ist diese Erweiterung nur mit einer Zulassung des Gesamtsystems (Ofen + Regelung) möglich. Aufgrund der Vielfalt an Ofentypen muss hier im Einzelfall geprüft und entschieden werden (Schornsteinfeger kontaktieren).

oControl regelt den kompletten Abbrand ohne manuelle Eingriffe des Bedieners. Eine Mikrocontroller basierende Steuerung erfasst als Eingangsgrößen die Temperatur und den CO-Wert im Abgas und liefert als Ausgangsgröße einen Stellwert für einen Stellmotor, der über eine daran gekoppelte Luftklappe die Verbrennungsluftmenge einstellt.

Die Steuerung erkennt den Zündvorgang durch ständige Analyse der Abgaswerte. Die Luftklappe ist voll geöffnet. Wenige Minuten nach dem Anzünden des Ofens kommt es zur Ausgasung des Brennstoffs (Pyrolyse) mit starker Flammenbildung. In dieser Phase muss immer ausreichend Verbrennungsluft vorhanden sein. Die Luftklappe bleibt voll geöffnet. Im weiteren Verlauf der Verbrennung wird anhand der Kohlenmonoxid- und Temperaturwerte das Ende der Zündphase entweder automatisch erkannt oder über eine parametrierte Abgastemperatur vorgegeben und die Steuerung beginnt mit der eigentlichen Abbrand-Regelung. Die folgende Drosselung der Luftzufuhr und damit einhergehende Differenzen in der Brennkammertemperatur bewirken auch Veränderungen der Kohlenmonoxid-Werte. Diese Veränderungen werden zusammen mit der Abgastemperatur von oControl bewertet und führen zu ständigen Anpassungen der Luftklappenstellung.

Neben der strömungstechnischen Konstruktion des Ofens, ist für eine emissionsarme Verbrennung eine möglichst lange Verweildauer der Brenngase bei möglichst hoher Temperatur in der Brennkammer erforderlich. Eine zu weit geöffnete Luftklappe führt durch die angesaugte Luft zu starker Abkühlung innerhalb der Brennkammer und verursacht einen Anstieg der Kohlenmonoxid-Werte, d.h. auch bei schöner Flammenbildung mit wenig Ruß hat der Ofen nicht den günstigsten Wirkungsgrad, im Gegenteil, neben den Verlusten durch unverbranntes Kohlenmonoxid kommt es zusätzlich zu erheblichen Abgasverlusten durch hohe Abgastemperaturen bei hohen Volumenströmen. Eine nicht ausreichend geöffnete Luftklappe führt ebenfalls zu starkem Anstieg der Kohlenmonoxid-Werte bei gleichzeitiger Bildung von Ruß und von gefährlichen Schwelgasen.

Ziel der oControl Regelung ist die Abgas-Volumenströme so gering wie möglich zu halten ohne die Kohlenmonoxid-Werte ansteigen zu lassen.

Die Steuerung beendet die Abbrand Regelung sobald die Kohlenmonoxid-Werte den Anfang der Glutphase anzeigen. Das Erkennen der Glutphase bietet die Möglichkeit die Luftzufuhr sehr früh zu reduzieren. Die Glut wird dadurch deutlich länger erhalten und das rasche Auskühlen der Brennkammer durch einströmende kühle Raum- oder Außenluft wird verhindert. Der Ofen bleibt wesentlich länger warm.

Die Analyse der CO-Werte ermöglicht das automatische Erkennen von Nachschürvorgängen. Das Öffnen der Brennraumtür am brennenden Ofen wird auch ohne Türschalter zuverlässig erkannt.

Die Steuerung ist in der Lage ohne Eingriff des Anwenders alle Phasen des Abbrands automatisch zu steuern. Sie bietet aber auch die Möglichkeit in den Abbrand manuell einzugreifen. So kann beispielsweise die Startphase auf Tastendruck abgebrochen und die Abbrand Regelung gestartet werden oder beim Öffnen der Brennraumtür kann eine damit verbundene Aufheizphase auf Knopfdruck beendet werden. Die Luftklappe lässt sich ebenfalls jederzeit über die Tastatur oder manuell bedienen.

Die einzelnen Phasen des Abbrands oder erforderliches Nachschüren können auch akustisch signalisiert werden. Wichtige Informationen wie z.B. Sensorfehler, zu hohe CO- oder Temperaturwerte werden immer am Display und zusätzlich akustisch mitgeteilt.

Ein weiterer Vorteil des Systems ergibt sich aus dem Regelprinzip, das weitgehend auf der Veränderung der Abgaswerte basiert. Durch den Verzicht auf die Bestimmung absoluter Messwerte entfallen aufwendige Kalibrier- und Wartungsarbeiten. Das System arbeitet praktisch ohne Einschränkungen mit unterschiedlichen Verschmutzungsgraden an der Sensoreinheit. Auch Differenzen in den Offsetwerten bei neuen Sonden beeinträchtigen die Qualität der Steuerung nicht.

Visualisierung und Parametrierung erfolgen über das Web Interface

Anzeige der Abbrand Phase, der Abgaswerte, der Klappenstellung und der Abbrand Dauer. Über den Button 'Anheizen' wird die Klappe komplett göffnet und eine Anheiz Phase gestartet

Anlernen der Endstellungen für 'KlappeAuf' und 'KlappeZu' (Werte von 0 - 1000). Die Klappe bewegt sich während der Regelung abhängig von den Abgaswerten stufenlos in diesem Bereich

in Abhängigkeit der Position des Thermoelements wird hier die Start Temperatur für den Beginn der Regelung und die Empfindlichkeit der Türerkennung bei fehlendem oder defektem Türschalter vorgegeben (nähere Infos im Handbuch)

Eingabe der Netzwerk Adresse und der Passwörter für das Heimnetz und den Access Point. Die Parametrierung des Heimnetzes ist nicht unbedingt erforderlich. Die Kommunikation kann auch ausschließlich über den AccessPoint erfolgen