eins Vorweg, braucht vermutlich keiner, aber ich wills trotzdem machen :)
ich habe eine Verdampferschale (kleiner Aluminiumblock in dem einem 12V Glühkerze eingeschraubt ist), damit wird Oxalsäure verdampft, kennt ihr vermutlich alle :)
Bis jetzt hab ich ohne die Temperatur zu messen einfach 120 Sekunden eingeschalten und dann 2 min. ausgeschalten gewartet.
Mir ist diese Vorgehensweise zu unsicher, deshalb möchte ich das jetzt regeln. Dazu messe ich die Temperatur mit einem Thermoelement, geregelt wird mittels PWM.
Ansteuerung, Messungen etc. funktioniert alles.
Ich möchte das Ganze möglichst schnell und wichtig, ohne Überschwinger auf 180°C aufheizen. (Anscheinend ist der Säuredampf bei höheren Temps nicht mehr (so) wirksam, zumindest wurde das so behauptet? Was meint ihr dazu?).
PI-Regler sind alle sehr langsam. Ich hab ein paar Parameter probiert, aber da komm ich auf nichts brauchbares.
Ich hab das System gemessen und mich ein wenig mit Matlab gespielt, am schönsten ist der Temperaturverlauf wenn ich 130s voll Leistung heize (bei Erreichen von. ca.150°C) und dann nur mehr mit 15% weitermache, dann erreiche ich konstant 180 Grad (im Modell zumindest, das muss ich noch am realen System überprüfen).
Das ist leider keine Regelung und mich hats erwischt, ich will das jetzt „richtig“ machen.
Habt ihr eine Idee? Kombination von Vorsteuerung und dann ein Regler oben drauf?
Für die super-Nerds unter uns, hat schon mal jemand einen MPC in Python implementiert?
Klar ist das eine Regelung - 1A Beschreibung eines Fuzzy-Reglers (wenn Du die Temperatur zurückführst und >180° abschaltest).
Du kannst auch den PI erst ab 150° einschalten und vorher einfach Vollgas geben. Dann musst Du nur den I beim umschalten auf 0 setzen, damit der nicht schon am Anschlag ist, bevor es los geht.
‘Richtig’ ist es, wenn es funktioniert.
In der 3d Druck Szene wirst Du auch sicher fündig. Da gibt es auch alles was du brauchst. Pid Regellungen Heizpatronen. Temperaturfühler mosfets usw. Die Regelungen sind allerdings fest in Firmware und Hardware verbaut. Hab das aber auch schon mal einzelne gesehen.
Das beste dabei sie Überschwingen auch nicht wenn man sie kalibriert sind und halten die Temp aufs Grad genau.
Rein theoretisch könntest Du sogar einen kompletten Hotend Heizblock als Verdampfer nehmen. Unten eine möglichst kurze M6 Schraube rein und da wo das Heatbreake rein kommt mit OS füllen.
So, da mich das Thema weiterhin beschäftigt habe ich mal die ersten Schritte gemacht.
Wie bereits gesagt sollen einfach zu beschaffende und günstige Bauteile Verwendet werden.
Außerdem soll das gute stück so handlich und sicher wie möglich werden.
Als Idee schwebt mir so etwas wie der VARROX® EDDY vor.
Wenn ich damit genug Erfahrung gesammelt habe was Temperaturen und Zeiten angeht werde ich wohl auch über eine Version mit sicherer Nachladefunktion von hinten oder sogar automatischer Dosierung aus einem Vorratsbehälter nachdenken. ähnlich dem VARROMANA/VAROLASS.(was der Entwickler da in seinem Videos zeigt OMG.)
Kein wunder das Verdampfen in Deutschland nicht erlaubt ist. Er macht sicherheitstechnisch alles falsch. Aber von der Idee her fast genial.
Aktuell werde ich mit 2 50W Heizpatronen aus einem 3D Drucker und einem NTC 100K Termistor anfangen zu testen. Die Temperatursteuerung wird von einem Arduino Nano V3 und einem 400W Mos FET uber PID gesteuert.
Als Codebasis kommt erstmal github.com/nppc/Heater12VControl/
zum Einsatz.
Dort ist sogar schon ein mini Display und verschiedene Regelstufen Automatikbetrieb vorhanden. ob ich diesen Code entsprechend Modifiziere oder neu schreibe werde ich später entscheiden.
BOM Elektroteile:
Arduino Nano V3
OLED 128x32
MosFet min. 10 A
Drehencoder KY-040
2 x 12V 50W Keramikpatrone
NTC 100K Termistor
Widerstand 4,7K
Kondensator 10uF
Kosten bei Einzelkauf der Elektrotroteile ca. 30 € aus D
Was für die meißten am schwersten herzustellen ist ist sicherlich der Heizblock für die Sublimation. Bei mir wird er in etwa so aussehen. Gefräßt aus einem Alurohling.
Dieser wird mit Temperaturbeständigem Silikon oder Ofenband Isoliert und in VA-Blech verpackt Der Deckel ist ebenfalls aus einer hitze-festen isolierenden Silikon matte, da ich keine Bienen kochen möchte.
Ich bin für weitere Vorschläge Dankbar. Insbesondere einer Heizblock-Lösung ohne Fräsen
Hier wie versprochen meine Version. Ich setze allerdings ein anderes Verfahren ein (wäre ja auch sonderbar, wenn Imker irgendetwas gleich machen würden). Die imkerlichen Vor- und Nachteile möchte ich hier nicht diskutieren. Nur soviel, das diese Methode bei diversen Imkern hier im Verein funktioniert.
Das geht wie folgt: man legt ein Gitternetz oben aufs Volk und setzt eine Zarge auf. Dann versieht man ein Teelicht mit einem weiteren Docht und platziert eine leere Aluschale (von einem Teelicht) mit der Oxalsäure darüber. Der zweite Docht ist nötig, um eine ausreichende Temperatur zu erreichen. Anzünden, Deckel drauf, 5 Minuten warten und fertig.
Was mich an dem Verfahren stört, ist die Fummelei mit dem Docht und der Ruß, der durch die Flamme erzeugt wird. Da hat man am Ende immer Sauerei.
Ein weitere Nachteil ist das Gitternetz. Dessen Zweck ist es, die Leerzarge bienenfrei zu halten und den Dampf durchzulassen. Bienenfrei, weil sich die Damen todesmutig auf jede Flamme im Stock stürzen und damit dem Prozess (und sich) ein Ende setzen.
Daher lieber elektrisch.
Also lange Rede, kurzer Sinn: dieser Verdampfer kommt oben aufs Volk.
Im Prinzip natürlich derselbe Ansatz wie bei @MKO, aber im Detail unterschiedlich.
MOSFET & NTC sind gleich. Zur Steuerung allerdings einen ATTiny85.
Da das Gerät in der Beute steht, gibts natürlich keinen Bildschirm, aber einen Buzzer.
Zu Heizen verwende ich solche PTC Heizelemente:
Die 120°C sind natürlich gelogen.
EDIT: dass sollte eigentlich die 220°C Version sein. Die waren aber auch gelogen.
Deshalb habe ich zwei mit Hochtemperatursilikon zusammen geklebt. Dann passts.
Die Verdampferschale ist immer noch ein ‘entkerntes’ Teelicht.
Die Stromversorgung kommt von einem alten 3S Modellbauakku (daher auch die XT60 Stecker). Auf dem Foto oben ist ein Dummy angesteckt, damit ich zum Testen mit einem Netzteil versorgen kann.
Praktisch getestet habe ich bisher nur die Heizelemente. Der Rest steht noch aus.
Die Idee ist auch nicht schlecht ein Hitech Teelichtverdampfer. Die PTC Heizelemente hatte ich auch schon in betracht gezogen.in Verbindung mit einem Universal Aluminiumgehäuse wie das hier.
Das was mich daran gestört habe war die begrenzte Heizleistung Pro Fläche und auch das die Elemente eine fest eingebaute Temperaturbegrenzung haben.
Das Display und den Drehencoder habe ich aktuell auch nur dran, da ich mir nicht wegen der benötigten Temperatur sicher bin. Es gibt nur recht wenige Aussagen dazu im Netz die sich irgendwie alle widersprechen. Dazu werde ich wahrscheinlich ein neues Thema aufmachen.
? - war mir nicht bewusst, das das ein Thema ist. Laut Wikipedia - Oxalsäure liegt der Sublimationspunkt bei 157°C. Also muss der Topf nur > 157°C warm werden. Mehr ist nicht schlimm, da die Säure dann schon verdampft ist und keinen Kontakt mehr mit dem Topf hat.
Eigentlich möchte man ja nur eine sehr kleine Fläche heizen. 1g Säure bedeckt nicht mal die ganze Fläche des Teelichts.
Ein weiterer Vorteil des Teelichts - neben der Verfügbarkeit & Kosten - ist die geringe aufzuheizende Masse. Man braucht dann nicht soviel Leistung, um den Topf auf Temperatur zu bekommen. Das es auch noch Alu ist (geringe Wärmeemission) hilft ebenfalls.
Ja verstehe ich, aber die meißten Geräte haben eine Heizleistung von 200W und mehr. Da ein Aggregats-wechsel (Verdampfen) von einem Stoff sehr viel Energie (Wärme) kosten kann, wollte ich mindestens 100W und zusätzlich nach außen Isoliert haben. Das kann man mit diesen Modulen nur erreichen, wenn man sie aufeinander packt. das kann aber auch evtl schief gehen.
Wenn man so die einschlägigen Imkerforen durchsucht, hat jeder wie immer seine eigene Meinung. Es gibt ein zu Heiß ein zu Kalt und die Temperatur schwankt von 100 bis 270°C.
Sublimox gibt an unter 189°C
Varolass wird auf 220°C geregelt, sinkt während der Verdampfung auf ca.150°C ab und ist fertig, wenn wieder 220°C erreicht sind. Ja 220°C bei 2x 40W ich tippe mal ich weiß, was er da verwendet
Die Gasverdampfer und die Billigen Pfänchen regeln praktisch gar nicht.
Dort gibt es auch die Meinung es gibt kein zu Heiß, da der dampf ja nicht weiter aufgeheizt wird, sondern austritt.
Im Imkerforum.com wird etwas über 100°C , aber nicht viel mehr angegeben da gibt es auch einen elendlangen Tread dazu. Oxalsäure verdampfen | Bienenforum.com
Fazit für mich, ich werde wohl bei 180°C (also unter Zersetzungstemperatur) anfangen zu testen und wenn die 180°C erreicht sind denke ich das der Vorgang abgeschlossen ist.
Das die Sublimation bei 100°C (Imkerforum.com)beginnt stimmt. Aber dafür braucht man ein Vakuum, welches ich nicht im Volk haben möchte
Hatte leider wenig Zeit zum Basteln. Daher nur ein kleines Update. Hab den Verdampfung Kopf und Arm provisorisch Fertig. Muß jetzt erstmal warten, daß das Silikon aushärten.
Denke Morgen werde ich Mal einen Freiluft-Test mit Video versuchen. Der Topf für die Sublimation ist evtl etwas klein geworden D22 x H12mm. Denke Mal größer wär besser. Beim nächsten Kopf werde ich wohl mehr fräsen statt Drehen.
Wenn ich mich hier als Neuer einfach so einklinken darf…
Mir scheint es sehr wichtig zu sein, die Temperatur möglichst genau führen zu können. Daher finde ich den Ansatz mit der Verwendung der 3D Drucker Heizpatronen und -Sensoren richtig. Bei meinem 3D Drucker erreiche ich mit einer 40W Heizpatrone ein Temperatur von 230°C ±1°C, unabhängig ob Kunstsoff erhitzt wird oder der Drucker ruht. Es sollte also durchaus zu machen sein, die Temperatur in Deiner Verdampfereinheit genau zu halten. Fragt sich welche Temperatur… Ich würde da für 170°C plädieren.
Könnte man nicht links und rechts von Deiner Verdampfereinheit einen kleinen Luftkanal (3D Drucken) bauen der mittels eines (sehr) kleinen Ventilators beim Verdampferpfännchen etwas Luft schräg nach oben bläst und so die Stockluft besser durchmischt?
Die Software könnte den Ventilator bei erreichen von 150°C einschalten und nach Ablauf der Verdampfung wieder stoppen. Wäre noch praktisch wenn die Elektronik nach Ablauf des Zyklus mit Piepton Ende meldet. Die für die Verdampfung des Grammes Oxalsäure nötige Zeit dürfte konstant sein, höhere oder tiefere Umgebungstemperaturen werden bei der überwachten Aufheizung ja ausgeglichen.
Das mit der “Umluft” klingt nach einer guten Idee. Damit könnte man auch nach der Verdampfungsphase den Heizblock wieder etwas abkühlen, damit das gerät schneller wieder für den nächsten Stock bereit ist.
Ein Piepton Blinkendes Display oder eine Helle RGB mit unterschiedlichen Farben ist absolut kein Problem.
Einen ersten Test einer Verdampfung habe ich bereits erfolgreich mit 180°C gemacht. Leider waren die Lichtbedingungen für Fotos/Videos nicht mehr ausreichend.
werde das am Wochenende aber nachholen.
Man kann den Ventilator langsam laufen lassen während der Verdampfung zur Verteilung und nach dem Entfernen aus dem Stock auf volle Drehzahl schalten bis der Heizblock kühl genug (100°C?) ist für das erneute einfüllen von Oxalsäure.
Der Stromverbrauch für den Ventilator ist sehr niedrig im Vergleich zur Heizung und wird den Akku nur wenig mehr belasten.
Programmablauf also: Oxalsäure einfüllen, Gerät einschieben, Start drücken (LED grün), Gerät heizt auf bis 180°C, Ventilator startet mit tiefer Drehzahl (LED rot), Ende der Verdampfung melden mit Piepton, Gerät entfernen und mit (zweitem?) Taster Abkühlphase einleiten mit hoher Ventilatordrehzahl, Gerät ausschalten wenn Abkühltemperatur erreicht ist (LED aus).
Nachteil: Da wir Aussenluft ansaugen, kann die Abkühlung erst nach entfernen aus dem Stock erfolgen um nicht Oxalsäurenebel aus dem Stock zu blasen.
Vorteil: Ventilator und Luftkanäle werden nicht mit kondensierendem Oxalsäurenebel gefüllt und bleiben sauber.
Ich dachte daran den Ventilator im Stock bzw. als Umluft laufen zu lassen. Ich würde nur ungerne im Stock einen Überdruck erzeugen. Es würde zwangsweise einiges mehr an Oxalsäure aus der Beute raus drücken. Es gibt sehr gute kleine Radiallüfter die für diesen Zweck ideal wären. z.B. der
Unitedpro B3510x05b
Sorry, aber es wird keine Außenluft angesaugt und es entsteht kein Überdruck. Dazu müsste der Ventilator an der Grenze zwischen ‘innen’ und ‘außen’ sitzen. Was hier passieren würde, ist, das die Luft umgewälzt wird. Was ja im Sinne des Imkers ist, da der Oxalsäurenebel besser über die Bienen verteilt wird.
Der Kühleffekt ist aber wohl eher gering. Dafür fehlt es dem Tiegel an Oberfläche. Ist ja auch gut so, denn diese Wärmeverluste muss man auch erst heizen.
Tja, hier zeigen sich die Unterschiede der Kastensysteme. Ich bin mit den Schweizer Kasten unterwegs, da bleibt zwischen Boden und Waben sehr wenig Platz. Ich werde den Ventilator ‘aussen’ anbringen müssen.
Deshalb mein Vorschlag beim Programmablauf mit starker Lüftung erst nach dem entfernen des Verdampfers.
Das heisst nur dass ich für mein Kastensystem ein geändertes Tiegelsystem bauen muss, Elektronik und Software würde gleich bleiben.
Um die Wärmeverluste zu minimieren soll der Ventilator erst nach erreichen der Verdampfungstemperatur starten und nur schwach blasen; wir brauchen keinen Orkan in der Beute. Erst beim Abkühlen dann volle Pulle und das ausserhalb des Bienenkastens.
Wie wenig, ist den sehr wenig, wenn ich fragen darf.
Lüfter + Arm wären 11-13 mm Höhe und etwa 40mm breite.
der Radial Lüfter saugt oben an und würde seitlich in einen Kanal blasen.
Hier ein Vorschlag für die Gestaltung für die Verdampfereinheit. Die Firma 3dk.berlin bietet ein Filament an das bis 230°C aushält.
Wenn die Temperatur zuverlässig unter 200°C bleibt, könnte die Unterlage und die Ventilatorhalterung in einem Stück aus diesem Material hergestellt werden.
