AT398622B

AT398622B - Verfahren zur steuerung eines gebläsebrenners

Info

Publication number: AT398622B
Application number: AT0080392A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1995-01-25
Also published as: ATA80392A

Description

AT 398 622 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung eines modulierenden vormischenden Gebläsebrenners gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs.

Ein solcher Gebläsebrenner ist bekanntgeworden aus der EP-OS 275 568, bei der im Luftkanal eine Blende vorgesehen ist und der an der Blende anfallende Differenzdruck über eine Membran abgefühlt wird und als Stellgröße auf den Gaszufuhrweg gegeben wird. Es ist eine Steuerung vorgesehen, die bewirkt, daß bei fallender Raumtemperatur die Gebläsedrehzahl erhöht wird, was einen größeren Gasdurchsatz zur Folge hat und damit eine Anhebung der Raumtemperatur.

Die GB-PS 2 187 000 betrifft eine Verbrennungssteuerung, bei der das Gas-Luft-Mischungsverhältnis den verschiedenen Gebläseeinstellungen angepaßt wird. Dazu ist eine Detektorschaltung vorgesehen, welche eine Größe ermittelt, die von der Luftabgabe durch das Gebläse abhängt. Das entspricht der üblichen Leistungsanpassung bei den verschiedenen Lastzuständen des Gerätes. Eine Berücksichtigung von Alterungs* beziehungsweise Verschmutzungsprozessen, die den Luftdurchsatz zunehmend behindern, ist nicht vorgesehen.

Auch bei der DE-PS 3 818 049 ist eine Steuervorrichtung für ein Gebläse beschrieben, bei der die Drehzahl des Gebläses in Abhängigkeit vom Brennstoffdurchsatz moduliert wird. In die Modulation wird zwar ein Differenzdruck einbezogen, dieser bezieht sich jedoch auf den Druckunterschied zwischen dem Staudruck der Verbrennungsluft und dem Steuerdruck des Brennstoffzufuhrventils. Eine Drosselstelle innerhalb der Luftzufuhrleitung ist nicht vorgesehen, so daß eine zeitliche Änderung des Luftdurchsatzes nicht feststellbar ist und somit auch nicht kompensiert werden kann.

Bel Gebläsebrennern der eingangs näher bezeichneten Art kommt es aufgrund einer Kondensatbildung und Verschmutzung im nachgeschalteten Wärmetauscher zu einer Änderung der Strömungswiderstände, die zu einem Leistungsabfall führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, die Leistung des Brenners auch bei einer Änderung der Strömungswiderstände konstant zu halten.

Erfindungsgemäß wird dies bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale erreicht.

Bei einer Veränderung der Strömungswiderstände, welche eigentlich nur in einer Erhöhung der Strömungswiderstände bestehen, kommt es auch zu einer Verminderung des über der Drosselstelle anfallenden Differenzdruckes und zu einer Verminderung der Leistung des Brenners. Sinkt dabei der Differenzdruck auf einen bestimmten Minimalwert ab, so wird die Drehzahl des Gebläses langsam erhöht und damit auch die Leistung des Brenners, bis ein bestimmter Maximalwert des Differenzdruckes erreicht ist. Auf diese Weise wird die durch ein Ansteigen der Strömungswiderstände bedingte Abnahme der Brennerleistung ausgeglichen, so daß sich eine im wesentlichen konstante Brennerleistung auch bei sich erhöhenden Strömungswiderständen ergibt. Durch die Maßnahme, daß bei Erreichen einer bestimmten oberen Grenzdrehzahl des Gebläses der Brenner verriegelnd abgeschaltet wird, wird eine Überlastung des Brenners, des Gebläses und der nachgeschalteten Wärmetauscher sicher vermieden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Heizgerät,

Fig. 2 ein Fließdiagramm des Verfahrensablaufes nach der Erfindung und die Fig. 3 bis 5 Diagramme.

Das Heizgerät nach der Fig. 1 weist einen in einem eine Unterdruckkammer 9 umgebenden Gehäuse 10 angeordneten Brenner 11 auf, der von einem Gebläse 3 mit einem Gas-Luftgemisch beaufschlagt wird. Das Gas wird im Bereich einer Luftdrossel 1 in den Ansaugstutzen 12 des Gebläses 3 zugeführt, in dessen Bereich über einen Meßanschluß 13 der statische Druck p2 abgenommen wird, der eine Druckmeßdose 2 mit einem oberen und einem unteren Schaltpunkt zugeführt wird.

Diese Druckmeßdose 2 ist mit einem weiteren Druckanschluß 14 versehen, der den im Inneren der Unterdruckkammer 9 herrschenden Druck pi aufnimmt.

Der Druck p2 wird auch einer Gas-Luft-Verbundsteuerung 8 zugeführt, der für ein entsprechendes Gas-Luftverhältnis sorgt.

Das Ausgangssignal der Druckmeßdose 2 wird über Leitungen 15, 16 einer Gerätesteuerung 7 zugeführt, wobei bei Erreichen des Minimalwertes die Leitung 15 und bei Erreichen des Maximalwertes des Differenzdruckes die Leitung 16 ein Signal führt. Weiter ist die Gerätesteuerung 7 über eine Leitung 18 mit dem Motor des Gebläses 3 verbunden und steuert dessen Drehzahl.

Der Brenner 11 ist in einer Brennkammer 19 angeordnet, in der sich auch ein Wärmetauscher 4 befindet. Diese Brennkammer 19 ist mit einem trichterförmigen Sammler 20 versehen, an den ein Kondensatablauf 21, in dem ein Siphon 22 angeordnet ist, und eine Abgasleitung 5 angeschlossen sind. 2

Claims

AT 398 622 B Diese Abgasleitung 5 durchsetzt eine Zuluftleitung 6, über die Luft in das Innere der Unterdruckkammer 9 gelangen kann. Der Wärmetauscher 4 ist in Serie zu dem gekühlten Heizschacht 19 geschaltet, welcher letzterer an eine Vorlaufleitung 23 angeschlossen ist. Eine Rücklaufleitung 24, in der eine Umlaufpumpe 25 angeordnet ist, ist an den Wärmetauscher 4 angeschlossen. Erhöht sich die Verschmutzung oder die Kondensatablagerungen im Wärmetauscher 4, so erhöht sich der Strömungswiderstand, wodurch der Durchsatz des Gas-Luft-Gemisches durch das Gebläse 3 sinkt und die Leistung des Brenners 11 abnimmt. Dabei sinkt auch der Differenzdruck pi - P2. Bei Erreichen eines bestimmten Mindestwertes des Differenzdruckes schaltet die Druckmeßdose 2, und es gelangt ein entsprechendes Signal über die Leitung 15 zur Gerätesteuerung 7, die eine Erhöhung der Drehzahl des Gebläses 3 bewirkt. Dadurch wird auch die Leistung des Brenners 11 erhöht. Die Fig.
2 zeigt den Ablauf des Erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei wird vorerst überprüft, ob der Differenzdruck pi - P2 kleiner als ein vorgegebener Mindestdruck pmin ist. Ist dies der Fall, so wird die werkseitig eingestellte Drehzahl nmi„ des Gebläses 3 um den Betrag n erhöht, um eine neue bestimmte Mindestdrehzahl nmi„ zu erreichen, bei der der Differenzdruck pi - p2 größer als der vorgegebene Mindestdruck pmax ist. Im Bedarfsfall, wird, wie dies durch die dargestellte Schleife angedeutet ist, die Drehzahl des Gebläses 3 in mehreren Stufen angehoben, bis eben der Differenzdruck über dem vorgegebenen Mindestdruck liegt. Ist dieser Zustand erreicht, so wird überprüft, ob die Drehzahl nmin des Gebläses 3 über einer vorgegebenen maximalen Drehzahl norer« liegt. Ist dies nicht der Fall, so bleibt der Brenner in Betrieb, wobei der ordnungsgemäße Betriebszustand des Brenners an der Anzeigeeinrichtung 31 angezeigt wird. Ist dies der Fall, so wird der Brenner verriegelnd abgeschaltet und eine Fehlermeldung an einer Anzeige 30 angezeigt. Bei der Drehzahl nGrenz handelt es sich um die für den jeweiligen Betriebszustand Mindestdrehzahl. Bei jedem Brennerstart läuft das Gebläse mit der werkseitig voreingestellten Mindestdrehzahl nmin an. Die Fig.
3 bis 5 zeigen Diagramme des Betriebes der Heizeinrichtung. Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Differenzdruck pi -p2 über die Betriebszeit des Brenners 11. Dabei sinkt der Differenzdruck aufgrund der durch Ablagerungen im Wärmetauscher 4 und einer allfälligen Kondensatbildung bedingten Zunahme der Strömungswiderstände langsam ab, bis er einen vorgegebenen Mindestwert erreicht, der dem unteren Schaltpunkt der Druckmeßdose 2 entspricht. Wie aus einem Vergleich mit der Fig.
4 zu ersehen ist, bleibt bis zu diesem Zeitpunkt die Drehzahl des Gebläses auf einem vorgegebenen Mindestwert. Danach wird die Drehzahl des Gebläses erhöht, wodurch der Differenzdruck pi - p2 wieder ansteigt und den oberen Schaltpunkt der Druckmeßdose 2 erreicht. Ist dies der Fall, so wird die Drehzahl des Gebläses konstant gehalten. Dies kann sich mehrmals wiederholen, wobei bei jedem Erreichen des unteren Schaltpunktes der Druckmeßdose 2 die Drehzahl des Gebläses erhöht wird. Erreicht dabei die Drehzahl des Gebläses 3 einen bestimmten Maximalwert, so wird der Brenner 11 verriegelnd abgeschaltet. Die Fig.
5 zeigt den Schaltzustand der Druckmeßdose 2. Patentansprüche 1. Verfahren zur Steuerung einer leistungsunabhängigen und von sich ändernden Strömungsverhältnissen eines Luftstromes unabhängigen Einhaltung eines bestimmten Gas-Luft-Mischungsverhältnisses bei einem modulierenden vormischenden Gebläsebrenner, wobei über einer Drosseistelle in einem Luftstrom des Gebläses ein Differenzdruck abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten eines bestimmten minimalen Differenzdruckwertes, die Drehzahl des Gebläses in an sich bekannter Weise so lange erhöht wird, bis der Differenzdruck einen bestimmten Maximalwert erreicht hat und bei Erreichen einer bestimmten oberen Grenzdrehzahl der Brenner verriegelnd abgeschaltet wird. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 3