DE10024787A1 - Heizeinrichtung - Google Patents

Abstract

Heizeinrichtung mit einem über eine Gasarmatur (3) und einem Gebläse (9) mit Gas und Luft versorgbaren voll- oder teilvormischenden oder nicht-vormischenden Brenner (2), wobei eine Steuerelektronik (6) vorgesehen ist, die mit Stellgliedern (13, 14) zur Steuerung der Gasarmatur (3) und des Gebläses (9) sowie mit mindestens einem das aufgeheizte Medium, z. B. Wasser, überwachenden Temperaturfühler (7) verbunden ist. Um eine einfache Anpassung an unterschiedliche Gasarten zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß ein Luftstufenbrenner (2) vorgesehen ist und die Steuerelektronik (5) mit einem Speicher (10), in dem verschiedene Aufheizkurven von Gasen mit unterschiedlichem Heizwert abgelegt sind, der mit einem Vergleicher (12) verbunden ist, der die aufgenommene Aufheizkurve mit den abgelegten Aufheizkurven vergleicht, wobei die Steuerelektronik (6) die für den Heizwert des jeweiligen Gases erforderliche Luftmenge errechnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bei bekannten derartigen Heizgeräten mit teil- oder vollvormischenden oder nicht­ vormischenden Verbrennungssystemen ist eine manuelle Gasartenanpassung notwendig, um einen sicheren und emissionsreduzierten Brennerbetrieb sicherzustellen. Dies geschieht unter anderem über einen entsprechenden Austausch von dem Gerät beigegebenen Auswechseldüsen für andere Gasarten vor Ort und gasartenspezifischen Heizeinrichtungen.

Im ersten Fall ergibt sich das Problem eines entsprechend erhöhten Montageaufwandes und der Gefahr, daß eine Auswechseldüse in Verlust gerät und im zweiten Fall ergibt sich der Nachteil, daß gasartenspezifische Geräte hergestellt und auf Lager gelegt werden müssen, wobei es bei der Bestellung und Auslieferung zu Verwechslungen kommen kann und sich entsprechend kleine Serienstückzahlen ergeben.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Heizgerät der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das sich problemlos vor Ort aufstellen läßt und das für eine große Anzahl verschiedener Gasarten ohne Umbauarbeiten verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Heizgerät der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß das Heizgerät aufgrund des vorgesehenen Luftstufenbrenners problemlos mit einem sehr niedrigen und sehr hohen überstöchiometrischen Luftverhältnis betrieben werden kann, wobei sich der Brenner durch einen einfachen Aufbau und eine große Grenzgasstabilität auszeichnet. Dabei besteht keinerlei Gefahr eines Abhebens der Flammen oder eines Rückschlagens derselben. Allerdings können bei einem vom Sollwert stark abweichenden Luftverhältnis erhöhte Emissionen auftreten.

Aufgrund der Robustheit des Brenners und seines unproblematischen Betriebsverhaltens ist es möglich, den Brenner mit praktisch allen üblichen Gasarten zu beaufschlagen.

Bei einer ersten Inbetriebnahme und gegebenenfalls in bestimmten zeitlichen Abständen, wird die sich mit dem eingesetzten Gas ergebende Aufheizkurve erfaßt und mit den im Speicher abgelegten Aufheizkurven verglichen. Dabei geht ein rascher Temperaturanstieg mit einem hochkalorischen Gas und langsamer Temerpaturanstieg mit einem niederkalorischen Gas einher. Aus diesem Vergleich läßt sich das eingesetzte Gas ermitteln und der für dieses Gas erforderliche Luftbedarf, um eine für geringe Emissionen erforderliche Luftzahl zu erreichen.

Die elektronische Steuerung beeinflußt die Stellglieder des Gebläses und der Gasarmatur entsprechend, um eine vorgesehene Luftzahl zu erreichen, bei der sich nur geringe Emissionen ergeben. Dadurch läßt sich ein sehr umweltschonender und emissionsarmer Betrieb des Heizgerätes auch bei verschiedenen Gasarten sicherstellen, ohne daß dazu Umbauarbeit erforderlich wären.

Die im Speicher abgelegten Aufheizkurven können empirisch ermittelt oder durch Simulation in einem Rechner ermittelt werden.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die schematisch eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung zeigt.

Die Heizeinrichtung weist einen Wärmetauscher 1 auf, der von einem Luftstufenbrenner 2 beaufschlagt ist. Dieser Brenner 2 ist über eine mit einem Elektromagneten 11 versehene Gasarmatur 3 und eine Gasleitung 31 mit Gas versorgbar. Weiter ist der Brenner 2 mit Luft über ein von einem Motor 25 angetriebenes Gebläse 9 und eine Luftleitung 91 versorgbar.

Der Wärmetauscher 1 ist über eine Vorlaufleitung 15 mit einer Heizkörperanordnung 5 verbunden, wobei in der Vorlaufleitung 15 ein von einem Elektromagneten 26 angetriebenes Vorrang-Umschaltventil 8 und ein Vorlauftemperatur-Fühler 7 angeordnet sind, an dem eine Bypaßleitung 16 angeschlossen ist, die mit der von der Heizkörperanordnung 5 zum Wärmetauscher 1 führende Rücklaufleitung 17 angeschlossen ist. In dieser Rücklaufleitung 17 ist eine von einem Motor 27 angetriebene Umwälzpumpe 4 angeordnet.

Der Vorlauftemperatur-Fühler 7 ist über eine Signalleitung 18 mit einer elektronischen Steuerung 6 verbunden, die über Steuerleitungen 19, 20 mit der Gasarmatur 3, bzw. dem Gebläse 9 verbunden ist.

Weiter ist die Steuerung 6 noch über Steuerleitungen 21, bzw. 22 mit dem Vorrang- Umschaltventil 8, bzw. der Umwälzpumpe 4 verbunden.

Die Steuerung 6 ist weiter noch über eine Signalleitung 23 mit einem Vergleicher 12 verbunden, der die gemessenen Aufheizkurven mit in einem Speicher 10 hinterlegten Kurven vergleicht. Die im Speicher 10 hinterlegten Aufheizkurven für verschiedene Gasarten können experimentell oder durch Simulation ermittelt werden.

Bei einer ersten Inbetriebnahme wird die Erwärmung des Heizwassers über der Zeit mittels des Vorlauftemperatur-Fühlers 7 erfaßt. Dabei hängt es von der thermischen Masse der Heizeinrichtung ab, ob die Umwälzpumpe 4 in Betrieb genommen wird oder nicht. Bei Heizeinrichtungen mit kleiner thermischen Masse, wie z. B. bei wandhängenden Geräten, wird die Umwälzpumpe 4 eingeschaltet und das Vorrang-Umschaltventil 8 schließt die Heizkörperanordnung 5 über die Bypaßleitung 16 kurz. Bei Geräten mit großer thermischen Masse bleibt die Umwälzpumpe im Stillstand.

Je nach der eingesetzten Gasart erfolgt die Aufheizung rascher oder langsamer. Die so aufgezeichnete Aufheizkurve wird im Vergleicher 12 mit den im Speicher 10 abgelegten Aufheizkurven verglichen und so der Heizwert des eingesetzten Gases ermittelt. Der Vergleicher 12 gibt ein entsprechendes Signal an die Steuerung 6 zurück.

Die Steuerung 6 beeinflußt die Gasarmatur 3 und bzw. oder das Gebläse 9 über die in den Steuerleitungen 19, 20 angeordneten Stellglieder 13, 14 im Sinne einer für die jeweilige Gasart vorgesehenen Luftzahl, um einen emmissionsarmen Betrieb des Brenners 2 zu erreichen.

Claims (1)

1. Heizeinrichtung mit einem über eine Gasarmatur (3) und einem Gebläse (9) mit Gas und Luft versorgbaren voll- oder teilvormischenden oder nicht-vormischender Brenner (2), wobei eine Steuerelektronik (6) vorgesehen ist, die mit Stellgliedern (13, 14) zur Steuerung der Gasarmatur (3) und des Gebläses (9) sowie mit mindestens einem das aufgeheizte Medium, z. B. Wasser, überwachenden Temperaturfühler (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftstufenbrenner (2) vorgesehen ist und die Steuerelektronik (5) mit einem Speicher (10), in dem verschiedene Aufheizkurven von Gasen mit unterschiedlichem Heizwert abgelegt sind, der mit einem Vergleicher (12) verbunden ist, der die aufgenommene Aufheizkurve mit den abgelegten Aufheizkurven vergleicht, wobei die Steuerelektronik (6) die für den Heizwert des jeweiligen Gases erforderliche Luftmenge errechnet.