Selbstbau einer BHKW-Motorsteuerung sinnvoll?

  • Kühlwasser VoAlso letzte Woche erst verbaut:Kühlwassert.sensor-Pt-100 incl.Schneidring und Überwurfmutter Preis ca.20E,Kühlwasser Vor-und Rücklauf ebenfalls Pt-100 plus Motorkopf,ansonsten denke ich kann mann überall den Pt-100 verbauen.Der Abgassensor ist auf jedenFall ein anderer,weis ich aber im Moment nicht.Gruss

  • Wer die Mikroprozessortechnik verschläft und zur Simatik oder ähnlichem greift, ist selbst schuld, wenn er immer nur die Rückseite des Mondes sieht. Ja, die PT100 passen auch an die Mikroprozessoren, obwohl ich diskrete Technik mit Einzelkomponenten, an denen man zur Fehlersuche die Messspitzen von Messinstrumenten anlegen kann, häufig vorziehe. Nickel/Chromnickel, oder Kupfer/Konstantan bei höherer Temperatur, also Thermoelement.
    Ich bin bei der Planung einer Inselanlage mit einem Gleichstromnetz für die verschiedenen Einspeisepunkte (Waldmühle Rußheim mit Wasserrad/BHKW/Potovoltaik), dazu Regelung aller anschließbaren Komponenten, wie Laderegler für die Elektroautos und Drehzahlreduzierung / gestufte Abschaltung bei Energiemangel.Da lässt sich sehr vieles vereinfachen und verbessern, wenn man die Steuerung und Regelung selbst konzipiert. Erstaunlich was da schon alles in einen Atmel-Tiny passt.
    Wenn man Amerikanisch beherrscht, ist es von Vorteil, denn von drüben bekommst Du viele Fertiglösungen serviert.
    Also, ich kann nur dazu ermuntern, selbst zu planen. Natürlich auch die Warnungen unserer "Steinzeitmenschen" mit dem anderen Ohr mithören, denn die sind meist übervorsichtig und können uns vor Schaden bewahren.
    Die Selbstbauer sind meistens hilfsbereit und geben ihr Wissen gerne weiter, gute Foren gibt es.


    Für die Waldmühle plane ich übrigens eine eigens konstruierte Kreuzung aus Synchron- und Reluktanz-Generator, einfach wegen der dann guten Regelbarkeit des Inselnetzes.
    Auch dafür findet man Bastler, so Brusa in der Schweiz.


    Mit Regelschwingungen hast Du Dich schon beschäftigt? Mit PID-Reglern lassen sich nicht alle Probleme erschlagen. Auch, wenn in modernen Waschmaschinen Fuzzy-Logik verbaut ist, nur einmal war ich auf so etwas angewiesen. Normal geht es ohne, vor allem bei Temperaturmessungen.


    Einige hier reagieren allergisch, wenn ich vom 50Hz-Netz weg will und zu Gleichstrom zurück. Die machen sich gar nicht klar, wie kompliziert diese dauernde Umwandelei ist und welchen überflüssigen Regelaufwand und welche Energieverluste dies mit sich bringt. Also, nur Mut, und rufen, wenn Hilfe benötigt wird!

  • Hallo Zusammen,
    eine erste diskussionswürdige Version meines Stromlaufplanes ist fertig.


    Vielleicht gibts ja ein oder zwei von Euch, die gerne was dazu beitragen möchten.
    Dann schreibt mir bitte eine Nachricht, und ich schicke gern ein PDF zu.


    Schaltungsdiskussionen möchte ich nicht hier online machen, ist schließlich kein Elektronikforum.


    Na dann mal los ;)

  • Hört sich interessant an, wieso stellst du das PDF nicht in einem Beitrag für jeden zur Verfügung?
    Häng einfach als Dateianhang dran.

  • Ich habe den Thread Volks – BHKW und diesen gelesen. Will hiermit mal „meinen Senf“ dazu geben, was Dieselaggregate in der Praxis angeht.
    Nun denn…


    Meine Erfahrungen mit Generator – Sets


    In der Seefahrt werden auf kleineren Schiffen für die Stromerzeugung Dieselmotoren „von der Stange“
    eingesetzt. Will heißen: Ganz normale LKW – Motoren. Vor einigen Jahren wollte man auf 3000 Up/min
    gehen (50 Hz) ging aber wegen den Schwingungen und vermutlich auch höheren Verschleiß auf 1500 Up/min
    zurück. Gebräuchlich sind bürstenlose Synchron – Generatoren, die dementsprechend gewickelt sind. Im
    Bordjargon heißen sie Hilfsdiesel oder auch Auxilleries. Kurz HD oder Aux. Die Diesel lässt man bei reinem
    HD – Betrieb in der Regel 24 Stunden laufen; dann setzt man auf ein anderes Aggregat um und kann den
    Ölstand des nun abgestellten Diesels kontrollieren. Die HD’s werden oft mit normalem Anlasser meist 24 Volt
    Gleichstrom von Akku gestartet, auf einigen Schiffen aber auch mit pneumatischen Startern.


    Mit den Generatoren gibt es wenig Probleme: Die Kühlluft wird mittels einer Filtermatte sauber gehalten, um
    eine verölung der Wicklungen zu vermeiden. Die beiden Kugellager des Rotors werden nach Angaben des Herstellers
    oder Bedarf gewechselt; haben meines Wissens eine Standzeit von 10.000 Stunden. Zwischen Motor und Generator
    ist meist eine Gummikupplung. Je nach Materialqualität halten die genauso lange wie die Kugellager.


    Die Motoren als solche bedürfen mehr Wartung:In der Regel ist alle 500 Betriebsstunden ein Ölwechsel fällig. Je nach
    Umgebung ist der Luftfilter dran. (Auf See keine oder wenig Verunreinigung; im Hafen kann es beim Ladungumschlag
    wie z.B. Getreide oder Erz zu Problemen kommen.) Die anderen Wartungsintervalle wie Kontrolle des Ventilspiels sowie
    Tausch der Kraftstoff – Einspritzelemente sind zum Teil abhängig von der Qualität des Kraftstoffes, variieren aber auch
    nach dem Hersteller des Motors. Gleiches gilt für die Kraftstoffpumpe.


    Probleme treten in der Praxis auf, wenn der Motor nicht genug Kühlwasser bekommt. Im Sommer kann das Seewasser
    zu warm sein, sodass es der Kühler nicht schafft. Im Winter kann das System vereisen. (Von Außenbords angesaugtes Eis)
    Schlechte Kraftstoffqualität kann den Betrieb beeinträchtigen. Ansonsten laufen die Dinger recht problemlos. Ich habe in
    meiner langjährigen Tätigkeit auf See nie erlebt, dass ein HD „durchgegangen“ ist.
    Einmal Kolbenfresser wegen schlechter Wartung: Das Schmieröl…


    Automatik auf älteren Schiffen – so vor 20 Jahren:



    Es wurden überwacht:
    Öldruck, Kühlwassertemperatur, Leckage Kraftstoffleitung und Überdrehzahl. Die Alarme für Leckage an
    den Hochdruck – Kraftstoffleitungen vermeiden Feuergefahr. Die Leitungen müssen auf Seeschiffen doppelwandig
    ausgeführt sein; ein kleiner Schwimmer in der Sammelleitung löst gegebenenfalls den Alarm aus.

    Bei Öldruckmangel wird ein Notstopp ausgelöst: Ein Zugmagnet an der Einspritzpumpe setzte die Füllung auf Null.
    Mit der Drehzahl hat man es auf den Schiffen nicht so genau genommen; die Geräte können Frequenzen bis 60 Hz
    ab. Also einmal bei Normallast den Motor auf ca. 52 Hz von Hand eingestellt und fertig war die Laube.
    Unter 50 Hz ist nicht so gut: Das mögen die induktiven Verbraucher wie E-Motoren und Schütze nicht so gerne.


    Dies ist nur eine grobe Beschreibung; bekanntlich kann man mit Elektronik heutzutage weit mehr anstellen als nur
    4 Kriterien zu überwachen. Für den „Hausgebrauch“ sollte es für den Diesel reichen. Man muss ja bei der Planung
    eines BHKW’s weiter denken: Es kommt ja noch allerhand Steuerung & Co dazu, wenn es um die Pufferspeicher,
    Heizungssteuerung und eventuelle Stromspeicher geht.
    Wenn man da nicht den Ball flach hält, ufert das Ganze derart aus, dass es für einen normal Sterblichen nicht mehr überschaubar ist.


    Nachsatz: Jau hat sich beim Volks – BHKW sehr viel Mühe mit der Elektronik gegeben. So manches war und ist völlig berechtigt.
    Ich habe allerdings die Befürchtung, dass er es übertrieb und dadurch manchen potentiellen Nachbauer verschreckt hat. Ich für
    meinen Teil traue mir nicht zu, die von ihm beschriebenen Teile zu verbauen und programmieren.

    Sonnige Grüße + Guten Rutsch ins neue Jahr


    Karl Napp

  • Hallo Karl Napp, danke für deinen Ausführlichen Bericht zur Stromerzeugung auf See.
    Du sagst das Jau es etwas übertrieben habe, leider muss ich dir sagen, die Generatoren die wir Bauen dienen nicht nur zur Stromerzeugung sondern liefern uns auch warmes Wasser für die Heizung und Warmwasser (" Brauchwasser " ).
    Unter anderem speisen wir den Strom der nicht selbst verbraucht wird, in das öffentliche Stromnetz, hier sind denn die Vorschriften einzuhalten.
    Dies alles geht leider nicht mit einer so einfachen Überwachung wie du sie beschrieben hast.

  • Hallo Zusammen,


    wenn das gewünscht wird... gern.


    Hier also ein erster Vorabstand zur Diskussion.
    Konstruktive Kritik ist stets willkommen... da steckt noch eine Menge an Arbeit drin (!)
    Und ja... das wird noch besser beschriftet, zu Gruppen angeordnet und übersichtlicher gestaltet :whistling:


    Anhang gelöscht, da überholt. Neue Version folgt

    Einmal editiert, zuletzt von Powerfreak () aus folgendem Grund: Ergänzungen

  • Bernd hats ja schon gesagt: Microcontroler - alles ganz einfach... :pinch:


    Kurz: Um Fehler zu erkennen oder Verbesserungen einzubringen fehlt mir da die Kompetenz.



    mfg JAU

  • Hallo Jau,


    ja, mag ja sein... auf dem Gebiet kenne ich mich aus...dafür könntest Du andere Erfahrungen einbringen.


    Du kannst alle Signalbezeichnungen lesen, und die sollten weitgehend selbsterklärend sein.


    Ist das Deiner Meinung nach vollständig?
    Fehlen Deiner Erfahrung nach wichtige Sensoren oder sonstige Signaleingänge oder Ausgänge?
    Passen die von mir angegebenen Temperaturbereiche für die Temperatursensoren?


    Das ist der Bereich, in dem ich Dein Know-How brauche.


    Danke und "Guten Rutsch"

  • Hmm, auf den ersten Blick würde ich mal sagen ist alles drinnen was man braucht.
    Eventuell sogar schon zu viel, Die Temperaturen vor und nach Wärmetauscher, da würde ich drauf verzichten können.
    Ansonsten eigentlich top, ich erkenne die Erfassung des Generators, ist die Steuerung anschließend in der Lage einen Synchrongenerator zum Netz zu synchronisieren oder werden denn nur die Werte auf dem Display dargestellt.
    Es wäre gut wenn die Steuerung dazu in der Lage wäre einen Sychrongenerator an Netz zu synchronisieren.
    Können die Parameter ohne großen Aufwand für andere Drehzahlen oder Speichertemperaturen zum an und Abschalten verändert werden, oder ist das nicht einfach?

  • Kannst du über den Daumen sagen was die Steuerung kosten würde?
    Interessant ist das schon, ich hatte mal mit jemanden was ähnliches probiert, hat leider nicht geklappt.
    Wie schnell kannst du solch eine Steuerung herstellen?
    Die Versorgungsspannung für die Steuerung sollte 12 V sein.

  • Danke BHKWPOWER für Deine Mühe und die Rückmeldung.


    Die Steuerung soll auf jeden Fall zur Synchronisation in der Lage sein.
    Nur mache ich das zum ersten mal. Meine Planung sieht vor Netzseitig nur eine Phase zu messen (ich gehe davon aus, daß die Phasenabfolge und Drehfeld seitens Generator und Netz identisch ist) und Anhand dieser einen Phase zu synchronisieren. Meinst Du das ist ausreichend? Wie machen es andere Geräte?
    Auch wenn ich die Synchronisation nicht gleich brauche, ist das für mich ein muss.


    Die Versorgungsspannung darf zwischen 9 und 30V liegen. Für den Startfall kanns auch bis auf 7V runtergehen. Reicht das ??


    Ich habe vor alle Parameter frei einstellbar zu machen. Ob das überall Sinn macht ist die Frage. So ist es mit Sicherheit nicht sinnvoll beim Einstellbereich des Kühlwasssers auch Temperaturen > 150°C zuzulassen.
    Beim Analogwert des Treibstofflevels muss man ja dann auch irgendwie angeben können, daß 100% = 20l oder 2000l beträgt, bzw. welche Spannung 0% und welche 100% repräsentiert usw...
    Wenn ich jemanden finde, der ein Programm für USB oder ein Web-Fontend (dann gibts WLAN) dazu erstellen kann, dann wird die Parametrisierung einfach, sonst muss man halt eine Tabelle füllen :( .


    Da ich auch schon viele viele Stunden bei der Fehlersuche verbracht habe, wird es einen Diagnosemodus geben. Dazu möchte ich z.B. beim Einschalten oder auf Wunsch alle I/Os auf sinnvolle Werte prüfen. Ich will auch wissen, ob an den Ausgängen der Steuerung die Relais angeschlossen sind, oder nicht. Mal schaun, ob der Plan aufgeht.


    Zur Zeitfrage:
    Der Stromlaufplan ist so ziemlich fertig (abhängig vom Feedback,jetzt kann ich ja noch was ändern).
    Das Layout kann und wird 2..3 Monate dauern, da ich das neben meinem 50..60h Job mache.
    In HW bin ich ganz gut, die SW mache ich nur, weil ich niemanden habe, der das mit mir macht. Also wird es länger dauern.


    Ich habe die BOM mal grob überschlagen.
    Ich schätze die Kosten im Moment auf: je 50€ pro PBC (ich muss das wohl auf 2 PCBs a 160x100mm verteilen) + ca 50€ für die Bauteile + k.A. vielleicht 50€ für Relais + 80€ für den Hauptschütz (z.B. 3RT2326-1AB00) + ca 40€ für die Temperatursensoren + ?E für Drehzahlsensor, Öldrucksensor, Treibstofflevel-Sensoren + ?€ für ein Gehäuse + ein LC-Display, das ab 30€ bis 250€ gehen kann. Wenn Du noch einen Schaltschrank für die großen Schütze und Relais brauchst, kommt der noch dazu. Ohne diesen Schaltschrank schätze ich jetzt mal auf 430€ für alle Teile ohne Kabel..

  • Hallo


    Also ich würde das mir einem Matrixumrichter macher. MatrixUmrichter sind Rückspeisefähige Frequenzumrichter.
    Dann spare ich mir sogar noch den Anlasser.



    Also wenn das BHKW anlaufen soll wird dem Fu einfach ein Freigabe Signal gegeben von mir aus wegen Anforderung W.W. oder
    Stromanforderung weil mein Stromspeicher leer ist.



    Somit lasse ich das BHKW über den Generator anlaufen.
    Er ist im Anlauf ein Motor. Jetzt brauche ich nur noch über ein Servo Gas geben bis die Erforderliche Drehzahl oder auch
    Leistung an den Fu zurückgespeist wird.


    Und die ganzen Signale kann ich mit dem Umrichter auswerten und dem entsprechend regeln.
    Hier brauche ich auch keine komplizierte Synchronisation mit dem Netz das macht der Umricheter alles von alleine. :thumbup:



    In diesem Sinne einen guten Rutsch ins neue Jahr.


    Mit freundlichem Dachs Gruß
    Christof Kühr

    ist erst im Nebenberuflichem Aufbau: Fa. Kühr Elektrotechnik eingetragen in der HWO
    Elektroinstallation, SPS Technik, Eib- Partner, Fachpartner von Varta, Alarmanlagentechnik nach VDS
    Inhaber Christof Kühr, Negertalstr. 2a, 57462 Olpe Unterneger
    Mail: Christof.Kuehr@freenet.de / Hompage:C-Kuehr.de.tl


    NUR WER HANDELT KANN ETWAS VERÄNDERN :thumbup: