Puffer erweitern bei Kombipuffer

Hydraulik von Heizungsanlagen

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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14350 von wjr » Di 21. Feb 2017, 22:15

kmvar hat geschrieben:Bin auch auf der Suche nach etwas Besseren als der Stellmotor von ESBE.

Teuer und schlecht ist keine glückliche Kombination. Dann werde ich erst mal anstreben, das Geld zu sparen.

kmvar hat geschrieben:Der Stellmotor von ESBE schafft 5Nm bei 0,3 1/min. Der von Pollin hat 10 1/min bei ?Nm. Ohne ein weiters Getriebe ist das glaube ich viel zu schnell.

Brauchts die 5 Nm wirklich?
Oder sind die nur ein Ergebnis der hohen Übersetzung, weil man schnellere Motoren nicht so einfach geregelt kriegt?

Gefühlsmäßig würd' ich sagen, der Pollin-Motor dreht ein mehrfaches des Momentes der Ventile. Aber meine Ventile sind noch neu - ohne Ablagerung, frisch geschmiert, kein Wasser, keine Temperatur. Werd' morgen mal versuchen ein Drehmoment zu messen.

Überschlagsrechnung vorab (bei 12V / 0.3 A / 20 min-1)
12 V * 0,3 A = 3,6 W = 3,6 Nm/s
20 U/min = 0,33/s - entspricht 2m/s bei r=1m
3,6 Nm/s : 2m/s = 1,8 N auf r=1m, also M = 1,8Nm
Davon geht der elektrische und mechanische Wirkungsgradverlust weg, dafür hab' ich aber bei Blockade noch eine höhere Kraft.
Zumindest sind wir mit der Größenordnung nicht vollständig daneben.


Ich hab' mir auch schon überlegt, noch eine Übersetzungsstufe anzubauen. Passende Zahnräder kosten ca 10€ (Z12 : Z60), Zahnriemen knapp 20 € (Z12 : Z 84) in einer Größe, die von Drehmoment und Wellen-Druchmesser passt. Dann brauch' ich noch Welle und Lager. Dafür habe ich das hintere Wellenende leichter greifbar für ein Poti. Aber elegant ist irgendwie anders.

Ich hab' auch noch den GMPD/404980, einen Schneckengetriebemotor (früher nannte man so was "Scheibenwischermotor") in der Kiste. Der zieht aber die 0,5 A schon im Leerlauf. Das geht wohl nicht mehr mit blanken Servo-Treibern oder dem NodeMCU-PWM-Shield. Da müssen wohl größere mosfet-Brücken dran.
Und er ist mit 22 U/min auch nicht langsamer. Aber man könnte eine Welle durchstecken. .
Werd' mal versuchen, Drehmoment und Strom bei Blockade zu messen.

kmvar hat geschrieben:Leuchtweitenregler kenne ich nur als Linearstellmotor. Gibt es da etwas, was mindestens 3 Nm aufbringen kann und rotiert?

Ist mir nichts bekannt. Ich dachte eigentlich, die Elektronik (z. B. TLE4206G) für einen anderen Motor zu verwenden.
vgl https://www.mikrocontroller.net/topic/415461
Aber wie schon gesagt, mir dieser blöden Arbeiterei komm' ich immer nicht zum Basteln...



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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14356 von wjr » Mi 22. Feb 2017, 13:51

wjr hat geschrieben:Ich hab' auch noch den GMPD/404980, einen Schneckengetriebemotor ...
Werd' mal versuchen, Drehmoment und Strom bei Blockade zu messen.

Zu dem Motor gibt es ein Datenbaltt bei Pollin. Einige Eckdaten aus dem Leistungsdiagramm:
  • Leerlauf 12V, 0,5 A, 22 U/min
  • eta_max 29,2% bei ca 18 U/min, 4 Nm, 2A
  • P_max 12 W, 10 U/min 10 Nm, 5A
  • Blockade 21 Nm, 9A

Das Teil sollte also locker reichen, die Ventile zu drehen.
Allerdings hat er eine spezielle Innenverzahnung ("W270") aus Kunststoff. Es passt zwar ein 6mm Vierkant rein, aber ich habe Bedenken, daß mir da beim vollen Bremsmoment die Verzahnung ausreißt. Also erst mal keine Drehmomentmessung für diesen Motor.
Ich habe jetzt mal beim Hersteller (Ott) nach einer passenden Welle angefragt.



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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14357 von kmvar » Mi 22. Feb 2017, 14:31

wjr hat geschrieben:Brauchts die 5 Nm wirklich?

Laut ESBE sollen 3 Nm langen für 5MG.
Schaffst du denn bei der Geschwindigkeit auf den Winkel genau, den Stellmotor zu positionieren?
Bei 18 1/min brauchst du ja pro 1° Winkel 0,009s. ->60s/(18 1/min * 360°)
Ich stelle mir das schwierig vor, wenn man nur 1...2° stellen möchte.
Ich komme aber auch aus der Welt der Mechanik und nicht aus der Welt der Elekronik) :mrgreen:

wjr hat geschrieben:Gefühlsmäßig würd' ich sagen, der Pollin-Motor dreht ein mehrfaches des Momentes der Ventile. Aber meine Ventile sind noch neu - ohne Ablagerung, frisch geschmiert, kein Wasser, keine Temperatur.

War bei meinen auch so. Aber nach einer Zeit Stillstand im Wasser war das Losbrechmoment gefühlt größer. Aber jetzt wo sie die ganze Zeit laufen und sich eingearbeitet haben, sehe ich da kein Problem mehr.


wjr hat geschrieben:Ich hab' mir auch schon überlegt, noch eine Übersetzungsstufe anzubauen. Passende Zahnräder kosten ca 10€ (Z12 : Z60), Zahnriemen knapp 20 € (Z12 : Z 84) in einer Größe, die von Drehmoment und Wellen-Druchmesser passt. Dann brauch' ich noch Welle und Lager. Dafür habe ich das hintere Wellenende leichter greifbar für ein Poti. Aber elegant ist irgendwie anders.


Das halte ich für aufwendig. Das muss besser gehen.

wjr hat geschrieben:Allerdings hat er eine spezielle Innenverzahnung ("W270") aus Kunststoff.

Weißt du wo das eventuell verbaut wurde? PKW oder so. Da müsste doch auch der passende Adapter sein.
Ansonsten 6mm Vierkant und Epoxy mit rein. ;)

MbG Daniel


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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14358 von wjr » Mi 22. Feb 2017, 15:28

kmvar hat geschrieben:Schaffst du denn bei der Geschwindigkeit auf den Winkel genau, den Stellmotor zu positionieren?
Bei 18 1/min brauchst du ja pro 1° Winkel 0,009s. ->60s/(18 1/min * 360°)
Ich stelle mir das schwierig vor, wenn man nur 1...2° stellen möchte.

Gegenfragen (guter Trick, wenn man eigenes Unwissen kaschieren möchte ;-) )

  • Wie genau brauchen wir es? Wenn wir in die Ventile blicken, dann würde ich sagen, bei +- 10° ragt grad die Kante des Hahns in den Querschnitt. Macht ca 100 ms, das sollte dann schon eher gehen.
  • Wie macht man das mit einem 3-Punkt-Regler? Oder hat der Rückmeldepoti?
  • Modellbauservos und Leuchtweitenregler arbeiten in etwa in diesen Zeitfenstern. Deswegen meine Idee, davon die Steuerelektronik zu verwenden.

kmvar hat geschrieben:
wjr hat geschrieben:Allerdings hat er eine spezielle Innenverzahnung ("W270") aus Kunststoff.

Weißt du wo das eventuell verbaut wurde? PKW oder so. Da müsste doch auch der passende Adapter sein.

Ich kann nur vermuten, daß es entweder Großserie oder Restposten ist (Pollin halt...). Nachdem der Hersteller aus D und nicht aus CN kommt, ist PKW die naheliegendste Vermutung. Mal sehen, ob der Hersteller reagiert.

Ich poste mal Bilder . Vielleicht kennt das ja jemand?
w270.png
w270.jpg


kmvar hat geschrieben:Ansonsten 6mm Vierkant und Epoxy mit rein. ;) MbG Daniel

Ah! Da kommt der erfahrene Handwerker zum Vorschein. :lol:
Ich merk' schon, meine Modellbau-Zeit ist schon zu lange her.
Mit Schutzgasschweißen kam ich irgendwie nicht weiter :Brett
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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14359 von wjr » Mi 22. Feb 2017, 16:35

kmvar hat geschrieben:Der Stellmotor von ESBE schafft 5Nm bei 0,3 1/min. Der von Pollin hat 10 1/min bei ?Nm.

Messung des Drehmomentes am kleinen Stirnrad-GetriebemotorCHM-2435-1:
ca 3 kg auf der Federwaage bei 5cm Hebel, ergibt 30/20 = 1,5 Nm

Zum Vergleich:
Betätigungsmoment fabriknuer Ventile:
ESBE VRG 131 (3-Wege) ca 0,8 kg/5cm ~ 0,4 Nm
ESBE 5MG 25 <0,3 kg / 5 cm (mit meiner Technik nicht mehr messbar)

Ich würde sagen: klarer Fall von Jein :-( .
Wenn das Ventil im Einbau anlegt, wird's zumindest bei den 3-Wegen-Ventilen knapp.

Einen Kerbstift in eine 5mm-Bohung auf der Rückseite des CHM-2435-1 mit Schraubstock einpressen geht recht gut. Wenn man es denn geschafft hat, die Mitte anzukörnen. Mit der Komizange kann ich am Kerbstift den leeren Motor durchdrehen. Das sollte auf jeden Fall reichen, ein Poti schlupfrei zu drehen.



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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14364 von kmvar » Mi 22. Feb 2017, 20:47

wjr hat geschrieben:
  • Wie genau brauchen wir es? Wenn wir in die Ventile blicken, dann würde ich sagen, bei +- 10° ragt grad die Kante des Hahns in den Querschnitt. Macht ca 100 ms, das sollte dann schon eher gehen.
  • Wie macht man das mit einem 3-Punkt-Regler? Oder hat der Rückmeldepoti?
  • Modellbauservos und Leuchtweitenregler arbeiten in etwa in diesen Zeitfenstern. Deswegen meine Idee, davon die Steuerelektronik zu verwenden.

Ich habe mal gerade geschaut und den Volumenstrom von 0,1m³ auf 0,4m³ im Heizkreis erhöht.
Dabei hat sich kurzzeitig die Temperatur am 5MG um 4°C erhöht und der Regler hat in 100 - 200ms Schritten die Temperatur runter geregelt.
Dabei hat sich das ganze vielleicht in einem Bereich von 4..5° bewegt. Temperaturdifferenz zwischen den beiden Rohren aus denen gemischt wurde ca. 38°C. Das ganze nur so aus der Beobachtung heraus. Wenn man es genauer haben will, sollte man dies mit den Querschnitten usw. durchrechnen. Ich weiß aber nicht wie viel von den 100 - 200ms beim meinem Mischer umgesetzt werden. Habe kein ordentliches Multimeter oder Oszi. Die 100 - 200 ms kommen von meinem 3 Punkt Regler.
Rückmeldepoti habe ich nicht. Wenn die Temperatur zu kalt ist dann wird über ein Relais Strom auf den nicht stetigen Stellantrieb gegeben für eine Richtung. Pro Grad Temperaturdifferenz 50ms auf das Relais. Da ich 1°C Hysterese habe, starte ich mit 100ms. Und wenn es halt zu warm ist das ganze in die andere Richtung. :D

wjr hat geschrieben:Mit Schutzgasschweißen kam ich irgendwie nicht weiter :Brett

Dann sind wahrscheinlich kleine feine Laserteile auch nichts für dich. Damit kann man so etwas auch umsetzen.

wjr hat geschrieben:Messung des Drehmomentes am kleinen Stirnrad-GetriebemotorCHM-2435-1:
ca 3 kg auf der Federwaage bei 5cm Hebel, ergibt 30/20 = 1,5 Nm


Also geht es mit dem großen Getriebemotor weiter. Oder doch eine Übersetzung für den kleinen. Dann aber gleich in die Halterung integriert.

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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14367 von wjr » Mi 22. Feb 2017, 21:20

kmvar hat geschrieben:Rückmeldepoti habe ich nicht. Wenn die Temperatur zu kalt ist dann wird über ein Relais Strom auf den nicht stetigen Stellantrieb gegeben für eine Richtung. Pro Grad Temperaturdifferenz 50ms auf das Relais.

OK, d.h Deine Steuerung weiß nicht und will auch gar nicht wissen, auf welchem Rohr sie grade ist?
Einfach nur zu kalt -> dreh hoch, zu warm -> dreh runter, der Rest über die Regelkonstante?
Ich will mal vermuten, daß zu den 50 ms Laufzeit auch noch eine Pausenzeit gehört, d.h. wie oft die Regelung angesteuert wird?

Dann würde ich folgendes vorschlagen:
Ersetz' das Relais durch MOSFET Brückentreiber , z.B.
BTS7960B (zwei halbe = eine Vollbrücke für 2 Motoren)
VNH2SP30 (zwei Vollbrücken für 2 Motoren)
Dann kansst Du mit Deiner Laufzeit runter gehen.
Gggf kannst Du ja auch noch die Pausenzeit erhöhen, falls der Stromstoß zu kurz wird, als daß er das Ventil aus der Haftreibung reißt.

kmvar hat geschrieben:Dann sind wahrscheinlich kleine feine Laserteile auch nichts für dich.

Naja, ich weiß wo ich anfragen kann ;-)
Meine dünnsten Laserteile waren bisher 4mm, aber das CAD-Programm hat eine Zoomfunktion, damit auch Bauernpranken und Frühseniorenaugen die mangelnde Feinmotorik ausgleichen können :lol:
Wie würd'st denn das machen?
Scheibe, die ins Profil passt, und innen aufs Vierkant?
Ich hätte nämlich sonst eher an Frästeile gedacht.
Falls Du Dich ernsthaft mit dem Gedanken trägst, so was machen zu lassen, würde ich schon mal 10 bis 20 Stück in den Losgrößenkorb werfen.
kmvar hat geschrieben:
wjr hat geschrieben:Messung des Drehmomentes am kleinen Stirnrad-GetriebemotorCHM-2435-1:
ca 3 kg auf der Federwaage bei 5cm Hebel, ergibt 30/20 = 1,5 Nm

Also geht es mit dem großen Getriebemotor weiter. Oder doch eine Übersetzung für den kleinen. Dann aber gleich in die Halterung integriert

Elektronik und Steuerung wären mit dem kleinen sicher einfacher.
Ich denke, egal ob Zahnrad ioder Zahnriemen - der Abstand zwischen den Wellen muß gut passen. Lediglich Ketten sind da etwas großzügiger. Ich würde also eine Silberstahlwelle durch zwei Bronzebüchsen stecken, das als Einheit mit dem Motor koppeln, die Welle ans Ventil klemmen und das Motor-Getriebepaket verdrehsicher, aber etwas pendelnd (kardanisch?) fixieren.



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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14369 von kmvar » Mi 22. Feb 2017, 22:16

wjr hat geschrieben:Einfach nur zu kalt -> dreh hoch, zu warm -> dreh runter, der Rest über die Regelkonstante?
Ich will mal vermuten, daß zu den 50 ms Laufzeit auch noch eine Pausenzeit gehört, d.h. wie oft die Regelung angesteuert wird?

Es ist ein PD Regler und ich habe auch eine Totzeit, damit der Regler auch Zeit eine Änderung zu erfassen.

wjr hat geschrieben:Dann würde ich folgendes vorschlagen:
Ersetz' das Relais durch MOSFET Brückentreiber , z.B.
BTS7960B (zwei halbe = eine Vollbrücke für 2 Motoren)
VNH2SP30 (zwei Vollbrücken für 2 Motoren)
Dann kansst Du mit Deiner Laufzeit runter gehen.
Gggf kannst Du ja auch noch die Pausenzeit erhöhen, falls der Stromstoß zu kurz wird, als daß er das Ventil aus der Haftreibung reißt.


Das hört sich gut. Da muss ich mich noch einlesen um es zu verstehen.

wjr hat geschrieben:Wie würd'st denn das machen?
Scheibe, die ins Profil passt, und innen aufs Vierkant?
Ich hätte nämlich sonst eher an Frästeile gedacht.
Falls Du Dich ernsthaft mit dem Gedanken trägst, so was machen zu lassen, würde ich schon mal 10 bis 20 Stück in den Losgrößenkorb werfen.

Ja ich würde den Adapter aus 1 - 1,5mm Scheiben herstellen. Außen die Geometrie vom Kunststoffteil und innen eine Bohrung von 6mm. Dann den Scheibenstapel und die 6 mm Welle mit WIG heften. Dann kann man mit einer Kupplung(z.B. Zahnkupplung) oder einen Klemmring auf die Welle vom Mischer gehen.
Kann mit dem Poti auf der anderen Seite vom Getriebemotor gehen?
Ich kann so etwas über die Firma wo ich arbeite beziehen.

wjr hat geschrieben:Elektronik und Steuerung wären mit dem kleinen sicher einfacher.
Ich denke, egal ob Zahnrad ioder Zahnriemen - der Abstand zwischen den Wellen muß gut passen. Lediglich Ketten sind da etwas großzügiger. Ich würde also eine Silberstahlwelle durch zwei Bronzebüchsen stecken, das als Einheit mit dem Motor koppeln, die Welle ans Ventil klemmen und das Motor-Getriebepaket verdrehsicher, aber etwas pendelnd (kardanisch?) fixieren.

Kommt darauf an wie genau man fertigen kann. Mischer kann auch mit Langlöcher fixiert werden, so kann man die Kette spannen oder das Spiel zwischen Zahnräder eingestellt werden. Bei Ketten wäre mir das Spiel zu groß bei der Links/Rechts Bewegung.
Vorteil wäre, du könntest noch einen Poti anbauen auf einen Wellenende.

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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14371 von wjr » Do 23. Feb 2017, 08:52

Kann mit dem Poti auf der anderen Seite vom Getriebemotor gehen?

Ja, die durchgehende Bohrung war das erste Selektrionskriterium bei der Auswahl dieses Motors.

Kommt darauf an wie genau man fertigen kann. Mischer kann auch mit Langlöcher fixiert werden

Ich hab die Belimo-Klemmungen mit den Spannbügeln vor Augen.
Ich denk die sind weder konzentrisch noch fluchtend noch biegestabil.
Wenn Du das Zahnrad natürlich präzise und steif mittig auf den Mischer kriegst, kannst Du Dir die Lagerung sparen.

Vorteil wäre, du könntest noch einen Poti anbauen auf einen Wellenende.

Das kannst Du auch beim Zahnrad.
Modul 2 x 60 Zähne hat 120 mm Durchmesser, da steht der Motor nicht über die Abtriebswelle.



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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14376 von wjr » Do 23. Feb 2017, 19:05

Hallo Daniel
kmvar hat geschrieben:Ja ich würde den Adapter aus 1 - 1,5mm Scheiben herstellen.

Die Fa Ott bietet die zum Motor passende 8-Kant-Welle an (quasi 2x 6mm Quadrat um 45° verdreht)
Da glaub' ich kann man sich das Basteln sparen.

Ich will das ungern ohne deren Zustimmung veröffentlichen.
Wenn Du mir eine Mail-Adresse per PM schickst, kann ich es Dir gerne zukommen lassen.

Ich werd' jezt mal Servotreiber testen gehen.



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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14382 von kmvar » Do 23. Feb 2017, 21:47

Hallo Wolfgang
wjr hat geschrieben:Die Fa Ott bietet die zum Motor passende 8-Kant-Welle an (quasi 2x 6mm Quadrat um 45° verdreht)
Da glaub' ich kann man sich das Basteln sparen.


Sehr gut. Das macht es einfacher.
Das sieht bestimmt so aus. ;)
Zwischenablage01.jpg


wjr hat geschrieben:Ich werd' jezt mal Servotreiber testen gehen.


Dir frohes schaffen. Nicht vergessen über den Erfolg zu berichten. 8-)

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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #14397 von wjr » Sa 25. Feb 2017, 12:20

kmvar hat geschrieben:Das sieht bestimmt so aus. ;)
Zwischenablage01.jpg

Hellseher :lol:
Die Spitzen sind auf 8mm abgedreht.
Das sollte die Verwendung von Klemmkupplungen erleichtern.
kmvar hat geschrieben:
wjr hat geschrieben:Ich werd' jezt mal Servotreiber testen gehen.

Dir frohes schaffen. Nicht vergessen über den Erfolg zu berichten. 8-)

Ist am Laufen:
https://www.mikrocontroller.net/topic/415461#4915135



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Re: Puffer erweitern bei Kombipuffer

Beitrag #18677 von wjr » Sa 24. Feb 2018, 01:35

Die Puffer liegen noch immer leer bei mir rum :hammerle
Wie es aussieht, wird die Hackschnitzelheizung wohl gleich mit der Puffererweiterung eingebaut werden.
Opa und Oma ziehen sich aus dem Scheitholzhandling zurück, und wenn man einem bezahlten Mitarbeiter beim Holz spalten zu sieht ... :L

Es kommt also nicht mehr auf das letzte Quäntchen Solarertrag an.
Und wenn nach ein paar Tagen Regen im Sommer die Puffer leer sind, wird der Ofen hoffentlich von selber warmes Duschwasser 8-) produzieren.
Also kann ich mir die aufwendige Schichtlademimik mit den beiden 5/4-Wege-Ventilen sparen.

Grad' eben hab' ich auch gefunden, daß es fertige bidirektionale Pumpen mit Steuerung gibt :MAGGIS:
viewtopic.php?f=42&t=1019
Warum also das Rad neu erfinden :Brett




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