DD262476A1 - Anordnung zur abgasstroemungsueberwachung fuer gasfeuerstaetten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abgasstroemungsueberwachung fuer Gasfeuerstaetten im Wohnungs- und Gesellschaftsbau, insbesondere mit offenem Verbrennungsraum, wobei eine Warnung und/oder Registrierung und/oder Unterbrechung der Brenngaszufuhr bei Rueckstrom im Abgassystem realisiert werden kann. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass ein oder mehrere Feuchteindikatoren an einer oder mehreren potentiellen Rueckstromoeffnungen bzw. an einer oder mehreren speziell dafuer erstellten Waechteroeffnungen, in jedem mit dem Wirkprinzip in Verbindung stehenden Raum, unabhaengig vom Standort eines Emittenten angeordnet sind.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung für Gasfeuerstätten im Wohnungs- und Gesellschaftsbau, insbesondere mit offenem Verbrennungsraum, wobei eine Warnung und/oder Registrierung und/oder Unterbrechung der Brenngaszufuhr bei Rückstrom im Abgassystem realisiert werden kann.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bei meteorologischen Störungen oder durch sonstige unkontrollierbare Umstände in der Abgasanlage kann ein Stau oder Rückstrom eintreten, so daß Abgase in den Aufstellungsraum der Gasfeuerstätte einströmen.

Unfälle, die durch Abgase verursacht sind, bestätigen diese Unzulänglichkeit, die bei Ausrüstung der Abgasanlagen nur mit der bisherigen Abgas-Strömungssicherung besteht. Die Forderungen nach Einhaltung einer Mindestraumgröße für die Aufstellung von Gasfeuerstätten können diesem Fakt aus wirtschaftlichen Gründen nur begrenzt Rechnung tragen. Die Unfallgefahr wird durch die Tatsache, daß bei Anreicherung der Raumluft mit Abgasen der Sauerstoffgehalt sinkt, noch erhöht. So ist bei sinkendem O₂-Gehalt der Verbrennungsluft, insbesondere bei Erdgas, schon bei etwa 19,5 Vol.-% die Brennsicherheit gefährdet.

Um der weiteren Entwicklung des Wohnungsbaues aus materialökonomischer und energiewirtschaftlicher Sicht Rechnung zu tragen, werden in der Zukunft Verbund-Schornsteinsysteme mit der Kombinationsfunktion Abgas/Fortluft eingebaut.

Um aber Ökonomie und Funktionssicherheit von Gasfeuerstätten für diese Anwendungsbreite zu gewährleisten, gewinnt die erfindungsgemäße Lösung besonders an Bedeutung.

Um bei Gasfeuerstätten mit offenem Verbrennungsraum ein Rückströmen von Abgas in den Aufstellungsraum der Gasfeuerstätte zu vermeiden, sind verschiedene Abgasströmungswächter bekannt, welche vorrangig die bei Rückstrom oder Stau ansteigende Wärme als Regelmedium verwenden.

Bekannt sind ein Deutsches Reichspatent, PS-Nr.-630601, und die Zusatzpatente, PS-Nr.-645831 und PS-Nr.-673548, wobei durch eine Bimetallfeder in der Abgashaube über eine lange Ventilstange die Gaszufuhr zum Brenner gesperrt wird.

Weiterhin eine „Sicherheitseinrichtung für Gasgeräte", DE-PS-2049544, in der aus einem sogenannten Aufnahmebehälter mit einer Flüssigkeit, der an der Öffnung für die Mitluft angebracht ist, bei Erwärmung durch Rückstrom die Flüssigkeit in dem Zündgasventil eine Membran bewegt, die bei Ansprechen der Sicherheitseinrichtung die Zündgaszufuhr absperrt. Oder eine „Rückstromsicherung für ein Gas-Raumheizgerät", DE-PS 2260517, bei der am Heizkörper des Gasraumheizers in einem Ansaugstutzen ein Temperaturfühler angeordnet ist, der die Gaszufuhr steuert. Bei Erwärmung des Temperaturfühlers durch rückströmende Abgase wird das Gasventil geschlossen. In Frankreich werden für das System der mechanischen kontrollierten Abgas-/Abluftabführung (VMC-Gaz) zwei Wirkprinzipien zur Sicherung gegen Rückstrom der Abgase genannt:

— Anordnung eines Wärmeschalters mit Bimetallfedern im Stromkreis derthermoelektrischen Zündsicherung, der bei Rückstrom der Abgase das Schließen eines Magnetventils bewirkt.

— Anordnung eines Wärmeschalters in den Stromkreis eines Elektromagnetventils für die Unterbrechung der Gaszufuhr. In der Praxis wird aber in den meisten Fällen für die Sicherheit gegen Rückstrom das erstgenannte Wirkprinzip genutzt. (La Ventilation mechanique controllee [VMC-Gaz] Monographie)

In französischen Patenten werden Anordnungen beschrieben, welche mit Hilfe eines thermostatisch beauflagten elektrischen erregten Magnetventils die Gaszufuhr bei Rückstrom unterbrechen oder ein Thermoelement ist am Austritt der rückströmenden Abgase angebracht, welches bei Erwärmung der Spannung derthermoelektrischen Zündsicherung entgegenwirkt. In der DDR wurde mit der Entwicklung und Erprobung des Abgas-/Abluftsystems mit Zwangsförderung ein abgasgesicherter Gas-Durchlaufwassererhitzer geschaffen. Der Abgasströmungswächter besteht aus einem in der Abgasströmungssicherung installierten Wärmefühler, der über ein Kapillarrohr mit einem Mikroschalter im Stromkreis derthermoelektrischen Zündsicherung verbunden ist. Dieses System ermöglicht die Anwendung der Zwangsentlüftung bei gleichzeitigem Betrieb einer abgasgesicherten Gasfeuerstätte.

(Lehrheft: „Abgasabführung durch Schornstein- und Lüftungssysteme in Wohn- und Gesellschaftsbauten" Institut für Aus- und Weiterbildung im Bauwesen, 7. Auflage, Leipzig, 1982)

Der Nachteil aller aufgezeigten Lösungswege zur Verhinderung von Rückstrom der Abgase in den Verbrennungsraum liegt in dem direkten funktionellen Zusammenhang zwischen Abgasströmungswächter und Gasfeuerstätte. Es wird somit kein Eindringen von Schadstoffen aus dem Abgas in jedem durch das Schornsteinsystem, z. B. Kombinationsfunktion Abgas/Fortluft, in Verbindung stehenden Raum, unabhängig vom Standort des Emittenten, signalisiert. Weiterhin wirkt sich nachteilig aus, daß die Erfassung des Rückstromes von Abgasen über die Temperaturveränderung des Abgases unmittelbar an der Gasfeuerstätte durch temperaturabhängige Bauelemente usw. festgestellt wird und somit keine sofortige Erfassung von Rückstrom möglich ist, da die Temperaturänderung des Abgases je nach Benutzungsgrad der Gasfeuerstätte unterschiedlich auftritt und nur von einem bestimmten Temperaturmittelwert eine Beeinflussung des Prozesses in der Gasfeuerstätte hervorgerufen wird. Dies trifft besonders bei der energieökonomischen Entwicklung von Feuerstätten mit immer höherem Wirkungsgrad (Brennwertgeräte) und dadurch bedingte geringere Abgastemperatur zu, womit der Einsatz der bekannten temperaturabhängigen Abgaswächter mit Nachteilen behaftet ist.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung für Gasfeuerstätten, insbesondere mit offenem Verbrennungsraum, zu realisieren, welche für alle Schornsteinsysteme ein sicheres Betreiben der Gasfeuerstätten, unabhängig vom Standort des Emittenten, gewährleistet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung für Gasfeuerstätten, insbesondere mit offenem Verbrennungsraum, zu schaffen, wobei die Rückstromüberwachung ohne Erfassung der Temperatur des Abgases erfolgt, unabhängig vom Standort des Emittenten für jeden gefährdeten Raum möglich ist und eine sofortige und genaue Signalisation und/oder Eingriff in den Gasfeuerprozeß im Störungsfall durchgeführt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein oder mehrere Feuchteindikatoren an einer oder mehreren potentiellen Rückströmungsöffnungen, bzw. an einer oder mehreren speziell dafür erstellten Wächteröffnungen, in jedem mit dem Wirkprinzip in Verbindung stehenden Raum, unabhängig vom Standort eines Emittenten, angeordnet sind. Bei Rückstrom im Abgassystem tritt das Abgas, welches stark mit Wasserdampf angereichert ist, ein Gas-Dampf-Gemisch, in die kühle Umgebungsluft des Aufstellungsraumes der Feuerstätte oder in einem funktionell verketteten Raum. Bei dem dort angeordneten Feuchteindikator erfolgt durch die Abkühlung die Sättigung der Luft, relative Luftfeuchte 100%, und die darüber befindliche Feuchte konserviert am Feuchteindikator. Die Impedanzveränderung am Feuchteindikator aktiviert die nachgeordneten Funktionseinheiten wie eine Warneinrichtung, Registriereinrichtung oder eine Stelleinrichtung zur Unterbrechung der Brenngaszufuhr. Durch die erfinderische Lösung ist eine genaue und sofortige Feststellung bei Rückstrom von Abgas in einem Abgassystem möglich. Somit sind wichtige Voraussetzungen gegeben, um beim weiteren Einsatz von Gasfeuerstätten die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen zu gewährleisten und schon vorhandene installierte Gasfeuerstätten mit der erfinderischen Anordnung sicherheitstechnisch nachzurüsten. Ein weiterer Gefahrenpunkt bei dem Einsatz von Gasfeuerstätten, der Rückstrom von Abgasen in Räumen, welche mit dem Wirkprinzip des Emittenten durch das Abgassystem in Verbindung stehen, wird durch die erfindungsgemäße Anordnung ausgeräumt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt: Figur 1: ein Blockschaltbild der Anordnung

Bezugnehmend auf Figur 1 ist an einem Feuchteindikator 10, bestehend aus dem Indikator 1, einem Komparator 2 und einer Endstufe 3, ein optisches Warngerät 4 und/oder ein akustisches Warngerät 5 und/oder ein Registriergerät 6 und/oder eine Zusatzlogik 7 mit nachgeschalteter Endstufe 8 und einer Stellvorrichtung für ein Sperrventil 9 angeschlossen. Nachfolgend ist die Wirkungsweise der erfinderischen Lösung beschrieben.

Der Feuchteindikator 10 besteht aus den Funktionsgruppen Indikator 1, Komparator 2 und einer anschließenden Endstufe 3. Der Indikator 1 besteht aus einer kleinen Leiterplatte (Cevausit), auf dem ein ineinander verzahntes Kammsystem eingeätzt wurde. Das Kammsystem ist galvanisch getrennt. Das eine Kammsystem wird von einer Referenzspannungsquelle gespeist und das andere System ist an dem Eingang des Gleichspannungsverstärkers angeschlossen. Bei hoher prozentualer Luftfeuchte um den Indikator 1 sinkt der Übergangswiderstand zwischen dem Kammsystem des Indikators 1 und die Spannung am Eingang des Gleichspannungsverstärkers steigt an. Nach dieser Impedanzveränderung am Indikator 1, durch Indikation der mit Wasserdampf gesättigten Luft, wird der nachgeschaltete Komparator 2 aktiviert und über die anschließende Endstufe 3 können wahlweise Warngeräte 4 und 5 und/oder Registriergeräte 6 und/oder ein Sperrventil 9 angesteuert werden.

Der Feuchteindikator 10 wird an den potentiellen Rückstromöffnungen wie Strömungssicherung der Gasfeuerstätten oder einem Fortluftdurchlaßelement bzw. an einer speziell dafür zu erstellenden Wächteröffnung außerhalb des Schornsteins, z. B.

Verbindungsstück, oder im Schornstein bei kombinierten LufWAbgasschomstein und Feuerstätten mit geschlossenem Verbrennungsraum, angeordnet und mit den bekannten Anschlußvarianten je nach Anwendungszweck versehen.

Die Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung für Gasfeuerstätten ist für die verschiedensten Schornsteinsysteme, wie Abgasschornstein mit und ohne Zwangsströmung und einfacher oder mehrfacher Belegung von Gasfeuerstätten, kombinierter LufWAbgasschornstein, Gemischtbelegung von Gas- und Kohlefeuerstätten und Naßschornstein für Brennwertgeräte mit hohem Wirkungsgrad und Zwangsströmung, anwendbar.

Weiterhin ist die Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung für Gasfeuerstätten in verschiedenen Ausführungsvarianten anwendbar.

1. Mobiles Prüfgerät: Es dient bei komplexen Überprüfungen als effektives Zeit und Aufwand sparendes Prüfgerät. Es können z. B. die negativen Folgen von Gleichzeitigkeitsbetrieb von Feuerstätten in einem Raum oder fehlender Druckausgleich durch zu dicht schließende Fenster wirksam festgestellt werden.

2. Stationäres Warngerät: Es kann bei vorhandenen Abgasanlagen, welche dem heutigen Stand der Technik nicht mehr entsprechen, zur Erhöhung der Sicherheit der Betreiber von Gasfeuerstätten eingesetzt werden.

3. Registrierendes Warngerät: Dieses wird im Störfall als Prüfgerät eingesetzt, bei dem bei der Auswertung Rückstrom zeitlich festgestellt wird und durch die zusätzliche Anordnung von Temperaturfühlern auch die Verursacher-Feuerstätte ermittelt werden kann.

4. Abgasströmungswächter: Hierbei wird an den potentiellen Rückstromöffnungen bzw. an einer speziell dafür zu erstellenden Wächteröffnung der Feuchteindikator 10 angeordnet und mit dem zentralen oder dezentralen Stellorgan für die Brenngaszufuhr verkettet.

Eine weitere Ausführungsvariante der erfinderischen Lösung ist der Abgasströmungswächter für das Schornsteinsystem mit der Kombinationsfunktion Abgas/Fortluft. Diese materialökonomische und energieökonomische Bauweise wird in der Zukupft weiter durchgeführt. Um aber Ökonomie und Funktionssicherheit zu gewährleisten, ist der Abgasströmungswächter in Form unserer Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung für Gasfeuerstätten mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Feuchteindikators 10 am Fortluftelement oder einer speziellen Wächteröffnung eine wichtige Voraussetzung. Hierbei wird das Eindringen von Schadstoffen aus dem Abgas in jeden mit dem Wirkprinzip in Verbindung stehenden Raum, unabhängig vom Standort des Emittenten, verhindert. Dabei wird eine zentrale Unterbrechung der Brenngaszufuhr ausgehend von allen installierten Feuchteindikatoren realisiert. Die gleiche Ausführung kann bei dem Anwendungsfall für ein Schornsteinsystem Abgasschomstein mit einfach oder mehrfach belegten Gasfeuerstätten realisiert werden. Hierbei wird der Feuchteindikator 10 in der Strömungssicherung der jeweiligen Gasfeuerstätte installiert, wobei eine zentrale Unterbrechung der Brenngaszufuhr ausgeführt ist.

Im ofenbeheizten Wohnungsbau kann die Funktionssicherheit insbesondere der Gasfeuerstätten durch den thermisch bedingten höheren Schornsteinbetriebsdruck der Kohlefeuerstätten nur durch die zusätzliche Anordnung von -Luftdurchlaßelementen in der Außenwand oder Entfernung derWeichdichtuhg realisiert werden. Dies führt bei den Mietern durch die dadurch entstehenden Diskomfortzonen zu starken Einschränkungen des Wohlbefindens und wird daher ignoriert. Da Gasfeuerstätten oftmals diskontinuierlich betrieben werden, ist hier die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung zur Gefährdungsabwendung vorteilhaft. Durch den Einsatz eines registrierenden Warngerätes können somit überstiegene Forderungen durch eine Objektivierung der Wahrnehmung und damit verbundene Kosten vermieden werden. Das Funktionsprinzip der Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung von Gasfeuerstätten basiert auf folgender Grundlage: Bei Rückstrom im Abgassystem tritt das Abgas, welches stark mit Wasser in Dampfform angereichert ist (Gas-Dampf-Gemisch), in die kühlere Umgebungsluft des Aufstellungsraumes der Feuerstätte oder in einen funktionell verketteten Raum. Durch die Abkühlung erfolgt im Bereich des Feuchteindikators 10, welcher unmittelbar am Abgasstrom angeordnet ist, die Sättigung der Luft, relative Luftfeuchte 100%, und die befindliche Feuchte kondensiert am Indikator 1. Die Impedanzveränderung am Indikator 1 aktiviert die erforderlichen Funktionen.

Claims (5)

1. Anordnung zur Abgasströmungsüberwachung für Gasfeuerstätten im Wohnungs- und Gesellschaftsbau, insbesondere mit offenem Verbrennungsraum, wobei eine Warneinrichtung und/oder ein Registriergerät und/oder eine Stelleinrichtung zur Unterbrechung der Brenngaszufuhr angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß ein oder mehrere Feuchteindikatoren (10) an einer oder mehreren potentiellen Rückströmungsöffnungen, bzw. an einer oder mehreren speziell dafür erstellten Wächteröffnungen in jedem mit dem Wirkprinzip in Verbindung stehenden Raum, unabhängig vom Standort eines Emittenten, angeordnet sind.

2. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die potentielle Rückströmungsöffnung, bzw. eine speziell dafür erstellte Wächteröffnung, eine Strömungssicherung, ein Fortluftdurchlaßelement oder eine im Verbindungsstück speziell erstellte Wächteröffnung vorteilhafterweise sein können, wobei auch weitere mögliche potentielle Rückströmungsöffnungen außerhalb des Schornsteins zur Anordnung des Feuchteindikators (10) möglich sind.

3. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine dem Feuchteindikator (10) nachgeordnete Stelleinrichtung zur Unterbrechung der Brenngaszufuhr im eigensicheren Zustand ausgeführt ist.

4. Anordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Anspruchsschwelle des Feuchteindikators (10) abhängig von der prozentualen Luftfeuchte einstellbar ist, vorzugsweise zwischen 70% und 100% liegt.

5. Anordnung nach Punkt 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Stelleinrichtung zur Unterbrechung der Brenngaszufuhr je nach Anwendungsfall dezentral oder zentral angeordnet ist.