DE102004051270A1

DE102004051270A1 - Verfahren und Einrichtung zur Kalibrierung eines Heizwertgerätes

Info

Publication number: DE102004051270A1
Application number: DE102004051270A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Deptolla
Original assignee: G Kromschroeder AG
Current assignee: Elster Kromschroeder GmbH
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-04-27
Also published as: EP1650502A3; EP1650502A2

Abstract

Ein modulierendes Gasheizwertgerät wird unter Verwendung einer die Gaszufuhr zu einem Brenner (30) regelbar modulierenden und absperrenden Gasarmatur (2) kalibriert. Der Gasarmatur ist eine Steuerungseinheit (4) zum Anlegen eines Ansteuersignals vorgeschaltet. Im modulierenden Betrieb wird das Ansteuersignal von der Steuerungseinheit zwischen zwei Grenzwert-Betriebspunkt-Ansteuersignalwerten geändert. Mit der Steuerungseinheit sind die Brennerflamme überwachende Mittel (7) gekoppelt, die ein vom Zustand der Brennerflamme (31) abhängiges Signal an die Steuerungseinheit anlegen. Der Steuerungseinheit sind ferner Kalibrierungsanforderungsmittel (11) und Speichermittel (12) zum Speichern wenigstens eines Betriebspunkt-Ansteuersignalwertes gekoppelt. Der Steuerungseinheit zugeordnete Programmablaufmittel (12) veranlassen die Steuerungseinheit in Abhängigkeit von einem Kalibrierungssignal, das Ansteuersignal soweit zu ändern, daß die Brennerflamme erlischt. Die Programmablaufmittel veranlassen eine Speicherung des Ansteuersignals bei Erlöschen der Brennerflamme und danach die Bestimmung und Speicherung wenigstens eines Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwertes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kalibrierung eines modulierenden Gasheizwertgerätes unter Verwendung einer die Gaszufuhr regelbar modulierenden und absperrenden Gasarmatur.

Bei Gasheizwertgeräten werden oft Gasarmaturen eingesetzt, die außer einer Absperr- und Freigabefunktion auch eine Modulation des Gasausgangsdrucks erlauben. Diese Modulation wird in Abhängigkeit von dem Wärmebedarf über eine die Gasarmatur ansteuernde Steuerungseinheit geregelt. Einem von der Steuerungseinheit vorgegebenen Ansteuersignal ist gemäß einer Regelkennlinie eine Stellung der Gasarmatur und ein Gasausgangsdruck zugeordnet.

Die üblichen modulierenden Gasarmaturen zeigen jedoch oft eine Stell-Hysterese. Das hat zur Folge, daß einer vorgegebenen Ansteuerung der Armatur nur bedingt eine tatsächlicher Ausgangsdruck zugeordnet werden kann: Eine solche Zuordnung ist jedoch auch zur Begrenzung des maximalen bzw. minimalen Ausgangsdrucks der Gasarmatur erforderlich, um ein Überhitzen des Heizwertgerätes bzw. ein Kondensieren des Abgases zuverlässig zu verhindern. Daher verfügen übliche Gasarmaturen über mechanische Einstellmöglichkeiten an den Gasarmaturen, die eine Begrenzung des minimalen und maximalen Gasausgangsdrucks erlauben. Die erforderliche manuelle Kalibrierung ist bei jeder Armatur an jedem einzelnen Heizgerät herstellerseitig durchzuführen, verursacht Kosten und ist außerdem eine mögliche Fehlerquelle bei der Herstellung. Im späteren Betrieb des Heizwertgerätes ist eine solche Einstellung nur noch mit erhöhtem Aufwand durchzuführen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kalibrierung eines Heizwertgerätes in zuverlässiger, einfacher und kostengünstiger Weise zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren der oben genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von einem Betriebspunkt des Gasheizwertgerätes ein Ansteuersignal der Gasarmatur soweit geändert wird, daß eine zugehörige Brennerflamme erlischt, wobei das Erlöschen der Brennerflamme überwacht wird. Das Ansteuersignal bei Erlöschen der Brennerflamme wird erfaßt, und aus dem erfaßten Ansteuersignal wird wenigstens ein Grenzwert (A₁) des Ansteuersignals für den Modulationsbereich des Gasheizwertgerätes bestimmt.

Ferner weist das modulierende Gasheizwertgerät der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens auf:
eine die Gaszufuhr zu einem Brenner regelbar modulierende und absperrende Gasarmatur,
eine dieser vorgeschaltete Steuerungseinheit zum Anlegen eines Ansteuersignals an die Gasarmatur, wobei das Ansteuersignal im modulierenden Betrieb von der Steuerungseinheit zwischen zwei Grenzwert-Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwerten änderbar ist,
die Brennerflamme überwachende Mittel, die mit der Steuerungseinheit gekoppelt sind und ein vom Zustand der Brennerflamme abhängiges Signal an die Steuerungseinheit bereitstellen,
mit der Steuerungseinheit gekoppelte Kalibrierungsanforderungsmittel,
der Steuerungseinheit zugeordnete Speichermittel zum Speichern wenigstens eines Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwertes, und
der Steuerungseinheit zugeordnete Programmablaufmittel, die in Abhängigkeit von einem Kalibrierungssignal der Kalibrierungsanforderungsmittel das Ansteuersignal soweit ändern, daß die Brennerflamme erlischt und eine Speicherung des Ansteuersignals bei Erlöschen der Brennerflamme und danach die Bestimmung und Speicherung wenigstens eines Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwertes veranlassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet zur Kalibrierung einen reproduzierbar bestimmbaren Bezugspunkt, der individuell während der Durchführung des Verfahrens am jeweiligen System erfaßt wird. Dieser Bezugspunkt ist bei einer solchen Ansteuerung der Gasarmatur durch die Steuereinheit erreicht, bei der eine Brennerflamme des Heizwertgerätes erlischt. An diesem Bezugspunkt nimmt die Armatur eine Stellung ein, in der von einem definierten Gasausgangsdruck ausgegangen werden kann, da der Gasausgangsdruck P_aus, bei dem die Brennerflamme erlischt, bekannt ist. Weil auch das an diesem Punkt anliegende Ansteuersignal A_aus der Steuerungseinheit bekannt ist, kann ein für das Gasheizwertgerät charakteristischer Bezugspunkt der Regelkennlinie ermittelt werden. Von diesem definierten Bezugspunkt aus wird der erlaubte Modulationsbereich des Heizwertgerätes zwischen den Punkten minimaler und maximaler Heizleistung erstmalig oder wiederholt bestimmt. Dazu wird ein bekannter Zusammenhang zwischen der Lage des bestimmten Bezugspunktes bzw. Punktes der Regelkennlinie und einer Solleinstellung der Armatur ausgenutzt. Es ist lediglich erforderlich, dass ein derartiger Zusammenhang für eine Heizwertgeräte-Serie oder ein Heizwertgerät individuell bestimmt und abrufbar ist. Meist besteht ein einfacher funktionaler (z.B. linearer) Zusammenhang zwischen dem Ansteuersignal und einer Stellungsänderung der Armatur bzw. dem Gasausgangsdruck. Daher kann, ausgehend von dem Bezugspunkt, ein Ansteuersignal errechnet werden, das der Stellung der Armatur bei einem Grenzwert des Modulationsbereiches entspricht. Oft besteht der Funktionale Zusammenhang in einer einfachen Addition einer Ansteuersignaländerung ΔA₁, jedoch können auch komplexere funktionale Zusammenhänge berücksichtigt werden, um einen Grenzwert zu bestimmen.

Bei der Erfindung kann die Kalibrierung der Armatur bzw. die Koordination der Steuerungseinheit mit der Armatur automatisch und ohne manuelle Eingriffe geschehen. Der maximale und minimale Ausgangsdruck werden nicht durch mechanische Einstellung, zum Beispiel von Stellschrauben, sondern durch Anfahren eines gerätespezifischen Bezugspunktes und dessen Verknüpfung mit einem bekanntem Gasausgangsdruck der Armatur und Ansteuersignalen der Steuerungseinheit eingestellt. Die Kalibrierung findet also in der Steuerungseinheit und deren zugehörigen Mitteln statt, und wird nicht mehr an der isolierten Armatur vorgenommen. Dies bringt gegenüber der mechanischen Vorgabe der Grenzwerte auch den Vorteil, daß das entsprechende Kalibrierungsverfahren wiederholt und ohne Eingriff ausgeführt werden kann, um zum Beispiel periodisch die ordnungsgemäße Kalibrierung des Geräts zu überprüfen.

Vorzugsweise wird als Grenzwert ein Grenzwert (A_min) für minimale Heizleistung im Modulationsbetrieb bestimmt, der in Ersatz des voreingestellten Grenzwerts für minimale Heizleistung verwendet wird. Der entsprechende Grenzwert minimaler Heizleistung ist bei Betrieb des Gasheizwertgeräts wichtig, da sichergestellt sein muß, daß es nicht zu einer Kondensation des Abgases aufgrund einer zu geringen Brennertemperatur kommt, die wiederum durch einen zu niedrig eingestellten Gasausgangsdruck hervorgerufen wird. Andererseits ist bei der Kalibrierung ebenfalls sicherzustellen, daß der Gasausgangsdruck bei A_min nicht zu einer unnötig hohen Heizleistung und damit einer Einschränkung des Modulationsbereichs führt.

Vorzugsweise wird als zweiter Grenzwert ein Grenzwert (A_max) für maximale Heizleistungen im Modulationsbetrieb bestimmt, der in Ersatz des eingestellten Grenzwerts für maximale Heizleistung verwendet wird. Die Festlegung von A_min und A_max gibt ein Regelintervall vor, in dem die Steuerungseinheit während des Betriebs des Gasheizwertgeräts den Gasausgangsdruck modulieren kann. Durch automatische Begrenzung des maximalen Gasausgangsdrucks und des zugehörigen Ansteuersignals kann eine Überhitzung des Gasheizwertgeräts vermieden werden. Andererseits soll über die Kalibrierung auch sichergestellt werden, daß der regelmäßig erlaubte Betriebsbereich des Gasheizwertgerätes am Betriebspunkt maximaler Heizleistung vollständig ausgeschöpft wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird das Ansteuersignal der Gasarmatur nach einer Rampenfunktion geändert. Ausgehend von einem Betriebspunkt des Gasheizwertgeräts, wird das Ansteuersignal mit einer konstanten zeitlichen Änderungsrate gemäß einer Rampenfunktion geändert, bis das Erlöschen der Brennerflamme erfaßt wird. Die Steilheit der Rampe kann in Abhängigkeit von der verwendeten Armatur gewählt sein. Eine steilere Rampe ermöglicht einen raschere Kalibrierung, kann jedoch auf Kosten der Genauigkeit gehen.

Vorzugsweise wird ein neuer Kalibrierzyklus jeweils in Abhängigkeit von vorgegebenen Zeitabläufen und/oder überwachten Zuständen des Gasheizwertgeräts ausgelöst. Eine dem Gasheizwertgerät zugeordnete Zeitablaufsteuerung sorgt dafür, daß das Gasheizwertgerät regelmäßig kalibriert wird und daher jederzeit in einem optimal kalibrierten Zustand ist. Ferner kann das Verfahren in Abhängigkeit von anderen überwachten Zuständen des Gasheizwertgeräts ausgelöst werden, wenn zum Beispiel eine Temperatur-Überwachung eine Überhitzung des Gasheizwertgeräts feststellt oder wenn es zu einer Unterbrechung der Stromversorgung des Gasheizwertgeräts gekommen ist.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß wenigstens ein Sollwert (S_min) des Ansteuersignals vorgegeben und mit einem Istwert des Ansteuersignals verglichen wird und daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Ansteuersignalabweichung wenigstens ein weiterer Kalibrierzyklus eingeleitet wird. Ein Sollwert des Ansteuersignals, der zum Beispiel in einer der Steuerungseinheit des Gasheizwertgeräts zugeordneten Speichereinrichtung gespeichert ist, gibt den Wert des Ansteuersignals vor, der beim Erlöschen der Brennerflamme angelegt sein soll. Weicht bei einer Kalibrierung der Ansteuersignalwert deutlich, also um mehr als eine erlaubte Regelabweichung, von dem gespeicherten Wert des Ansteuersignals ab, so kann eine Störung des Gasheizwertgeräts vorliegen. Möglich ist beispielsweise, daß die Armatur auf eine Ansteuerung mit einem gegebenen Ansteuersignal anders reagiert als vorgesehen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, daß zunächst ein erneuter Kalibrierzyklus eingeleitet wird, um eine einmalige Störung im Verlauf des Kalibrierverfahrens auszuschließen.

Vorzugsweise wird bei Überschreiten der Regelabweichung um ein vorgegebenes Maß eine Störungsmeldung oder Störungsanzeige erzeugt. Wird auch nach wiederholter Durchführung des Verfahrens zur Kalibrierung eine Abweichung des Ansteuersignals von einem Sollwert festgestellt, liegt wahrscheinlich eine Störung des Gasheizwertgeräts vor. In diesem Fall ist vorgesehen, daß das Gasheizwertgerät abgeschaltet wird oder in einem Modus mit verringerter Heizleistung arbeitet, oder daß das Gasheizwertgerät ungeändert weiterarbeitet und eine Störungsanzeige zum Beispiel durch Anzeigemittel am Gerät oder durch Kommunikationsmittel an einer entfernten Anzeige angezeigt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 ein schematisches Schaltbild, teilweise als Blockdiagramm, eines Gasheizwertgeräts mit einer Einrichtung zur Kalibrierung des Gasheizwertgeräts, wobei eine die Gaszufuhr regelbar modulierende und absperrende Gasarmatur Verwendung findet;
2 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Kalibrierung eines modulierenden Gasheizwertgeräts; und
3 in einem Diagramm den Zusammenhang zwischen einem Ansteuersignal A und einem Gasausgangsdruck P bei dem Verfahren gemäß dem Ablaufschema nach 2.
In 1 ist schematisch und teilweise als Blockdiagramm ein modulierendes Gasheizwertgerät dargestellt, das mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kalibriert werden kann.
Das Gasheizwertgerät hat eine Gas-Zuleitung 1 und eine die Gaszufuhr regelbar modulierende und absperrende Gasarmatur 2. In dem Block der Gasarmatur 2 sind zwei Ventile dargestellt, von denen eines ein steuerbares Absperrventil 21 und das andere ein Modulationsventil 22 ist. Von den Ventilen 21 und 22 wird die Gaszufuhr zu einem einem Wärmeerzeugungssystem 3 zugeordneten Brenner 30 gesteuert. Eine Steuereinheit 4 regelt im normalen modulierenden Betrieb durch Ansteuersignal über die Ansteuerleitung 5 die Gasarmatur 2 bzw. das Modulationsventil 22 in Abhängigkeit von einem mit bekannten Mittel bestimmten Wärmebedarf, der hier einfach durch eine Steuerleitung 6 symbolisiert ist.
Dem Wärmeerzeugungssystem wird in bekannter Weise kaltes Brauchwasser zugeführt, das in dem Wärmeerzeugungssystem des Ausführungsbeispiels erwärmt wird.
Wie üblich wird die Brennerflamme 31 durch eine geeignete Sensoranordnung 7 überwacht. Die Sensoranordnung kann beispielsweise aus kapazitiven Sensoren bestehen, die auf von der Brennerflamme 31 erzeugte Ionen ansprechen. Die Sensoranordnung 7 ist über eine Signalleitung 8 mit der Steuereinheit 4 verbunden und liefert eine Signaländerung bei Erlöschen der Brennerflamme 31. Die im Wärmeerzeugungssystem 3 vorgesehenen Fühler beispielsweise zur Erfassung der verschiedenen Brauchwassertemperaturen sowie der Stellglieder, z.B. des Mischers, sind in 1 nicht gezeigt, da sie herkömmlicher Art und Anordnung sein können. Die Ausgangssignale der Meßfühleranordnung des Wärmeerzeugungssystems 3 sowie die Regelantworten der Steuereinheit 4 werden über ein Leitungssystem 9 übertragen.
Die zuvor beschriebenen Komponenten des modulierenden Gasheizwertgeräts können bekannter Ausführung sein.
Die Erfindung beschreibt ein neues Verfahren und eine Einrichtung zur Kalibrierung des zuvor beschriebenen modulierenden Gasheizwertgeräts. Zu diesem Zweck ist die in 1 als Block 10 dargestellte Baugruppe vorgesehen, die zur Durchführung des Kalibrierungsverfahrens mit der Steuereinheit 4, der Gasarmatur 2 und der Meßfühleranordnung 7 zusammenarbeitet. In der Praxis ist die Baugruppe 10 im Gehäuse der Steuereinheit 4 angeordnet und/oder mit den anderen Funktionselementen der Steuereinheit 4 schaltungsmäßig vereinigt.
Die Baugruppe 10 weist ein Kalibrierungsanforderungsmodul 11, ein Speichermodul 12 und ein Programmablaufmodul 13 auf, die jeweils über Verbindungen 14, 15 bzw. 16 mit zugehörigen Funktionskomponenten der Steuereinheit 4 gekoppelt sind. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gibt es weitere Verbindungen zwischen dem Kalibrierungsanforderungsmodul 11 und dem Programmablaufmodul 13 sowie zwischen letzterem und dem Speicher 12. Das Kalibrierungsanforderungsmodul weist einen Zeit geber 17 zum periodischen Aktivieren des Kalibrierungsanforderungsmoduls 11 beispielsweise im 24-Stunden-Takt und eine Auslösetaste 18 zur manuellen Aktivierung einer Kalibrierungsanforderung auf. Mit Hilfe von in der Zeichnung nicht dargestellten Mitteln kann der Zeitgeber auf unterschiedliche Auslöseintervalle eingestellt werden.
Als Programmablaufmodul kann ein geeigneter Controller oder Prozessor vorgesehen sein, der mit der Steuereinheit 4 und dem Speichermodul 12 in Wechselbeziehung steht.
Das erfindungsgemäße Kalibrierungsverfahren wird im folgenden anhand des Ablaufdiagramms gemäß 2 beschrieben. Bei einer Kalibrierungsanforderung aus dem Modul 11 (entweder nach dem durch den Zeitgeber 17 bestimmten Zeittakt automatisch oder durch manuelle Eingabe über die Betätigungstaste 18) wird die Steuereinheit 4 veranlaßt, die wärmebedarfsabhängige (Leitung 6) Ansteuerung der Armatur 2 über die Ansteuerleitung 5 zu unterbrechen. Das Programmablaufmodul 13 übernimmt die Steuerfunktion der Steuereinheit 4. In alternativer Ausbildung kann das Programmablaufmodul 13 nach Erhalt eines Kalibrierungssignals über eine Leitung 19 auch die Steuereinheit 4 zur Unterbrechung der wärmebedarfsabhängigen Ansteuerung der Gasarmatur 2 veranlassen; bei dieser Ausführung kann die Verbindungsleitung 14 zwischen dem Modul 11 und der Steuereinheit 4 entfallen.
Zurückkommend auf 2 der Zeichnung und das dort dargestellte Beispiel des erfindungsgemäßen Kalibrierungsverfahrens: nach Erhalt einer Kalibrierungsanforderung (Block 30) wird ein Ansteuersignal A_min für minimale Heizleistung an die Armatur 2 angelegt (Block 31). Ein dem Ansteuersignal A_min entsprechender Speicherwert ist im Speichermodul 12 abgelegt. Ausgehend von dem Ansteuersignal A_min veranlaßt das Programmablaufmodul 13 die Steuereinheit 4 zur Verminderung bzw. Änderung des Ansteuersignals auf der Leitung 5 mit dem Ziel durch Verringerung des Gasausgangsdruck auf der Gaszuführung zum Brenner 30 die Brennerflamme 31 zum Erlöschen zu bringen (Block 32). Diese Änderung des Ansteuersignals erfolgt bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiels entlang einer Rampenfunk tion, also linear bei einer vorgegebenen Steigerung. Auch andere Änderungsfunktionen sind möglich, soweit sie reproduzierbar und im Speicher 12 abgelegt sind.
Das Erlöschen der Brennerflamme 31 wird über die Meßanordnung 7 laufend überwacht (Entscheidungsblock 33). Solange die Brennerflamme nicht zum Erlöschen kommt, wird das Ansteuersignal unter Verringerung des Gasausgangsdrucks weiter geändert, bis die Brennerflamme erlischt. Der bei Erlöschen der Brennerflamme an der Armatur 2 anstehende Wert des Ansteuersignals A_aus wird erfaßt und im Speichermodul 12 abgelegt (Block 34). Dem Block 34 folgt ein weiterer Entscheidungsblock 35, in welchem der neue Wert des Ansteuersignals A_aus mit einem zulässigen Toleranzbereich verglichen wird. Bleibt die Ansteuerungssignal- bzw. Regelabweichung innerhalb erlaubter Grenzen, so ist der Wert des Ansteuersignals A_aus als (neuer) Bezugspunkt zum Bestimmen von Grenzwerten Amin bzw. A_max verwendet (Block 36). Zu diesem Zweck berechnet das Programmablaufmodul 13, ausgehend von dem neuen Bezugswert A_aus die minimalen und maximalen Grenzwerte des Ansteuersignals A im modulierenden Brennerbetrieb. Diese neuen Grenzwerte werden in dem Speichermodul 12 in Ersatz der zuvor gespeicherten Werte eingegeben; mit anderen Worten der Speicher 12 und damit der Modulationsbereich des Modulationsventils 22 werden aktualisiert.
Falls das Ansteuersignal A_aus außerhalb der zulässigen Regelabweichung liegt, wird das Ansteuersignal A_min für minimale Heizleistung an der Armatur 2 geeignet korrigiert und der Kalibrierungsvorgang am Block 31 wiederholt. Führt auch der korrigierte Ausgangswert von A_min nach Vergleich innerhalb des Vergleichsmoduls 35 nicht zu einer zulässigen Regelabweichung (Entscheidungsblock 37), so wird in einem weiteren Schritt (Block 37) ein Störsignal ausgelöst, das entweder zu einer einfachen Störungsmeldung oder zur vollständigen Gasabschaltung über das Abschaltventil 21 führt. Unter Umständen könnten auch zwei oder mehr Entscheidungszyklen 35 unter Änderung des minimalen Ansteuersignals A_min für minimale Heizleistung (31) durch den Programmablaufmodul 13 veranlaßt werden, bevor eine Störungsunterbrechung der Gaszufuhr erfolgt.
Anhand der 3 läßt sich das erfindungsgemäße Verfahrensprinzip besonders anschaulich erläutern.
Normalerweise ist das Gasheizwertgerät herstellerseitig so vorprogrammiert, daß der Modulationsbereich ΔA_mod des Ansteuersignals A auf der Leitung 5 (1) festgelegt ist. Den unteren Grenzwert A_min und dem oberen Grenzwert A_max des Ansteuersignals A sind Werte P_min bzw. P_max des Gasausgangsdrucks an der Gasarmatur 2 zugeordnet. Wie in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird nach Einleitung des Kalibrierungsverfahrens der untere Grenzwert Amin angefahren und von dort mit einer Rampenfunktion das Ansteuersignal verändert bzw. im vorliegenden Fall vermindert. Durch Überwachung der Brennerflamme wird das Ansteuersignal A_aus entsprechend P_aus erfaßt, bei dem die Brennerflamme zum Erlöschen kommt. Ausgehend von dem Ansteuersignal A_aus als Bezugsgröße wird das um ΔA₁ geänderte Ansteuersignal im Speicher als kalibrierter Wert abgelegt. Der obere Grenzwert A_max des Ansteuersignals wird von A_aus über eine Veränderung von A um ΔA₂ erreicht und auch dieser Wert wird im Speichermodul abgelegt. Die Änderung von A_min nach A_max kann nach einer vorgegebenen Rampenfunktion rechnerisch erfaßt werden, es können jedoch auch rein empirische Parameter zur Berechnung verwendet werden. Die Kennlinie, also der Zusammenhang zwischen P und A, ist ferner nicht unbedingt linear. Dies wird jeweils über die im dem Speichermodul abgelegten Werte und die in dem Programmablaufmodul vorgesehenen Rechenvorschriften berücksichtigt.
In alternativer Verfahrensweise kann anstelle des gespeicherten Werts A_min (Grenzwert des Modulationsbereichs) auch der obere Grenzwert A_max oder ein beliebiger Betriebspunkt als Ausgangspunkt für das Kalibrierungsverfahren verwendet werden. In diesem Fall kann auch der Schritt 31 entfallen. Es ist ferner möglich, die im Speicher hinterlegten Werte jedes Kalibrierzyklus zu erhalten, wobei die neu ermittelten Werte zusätzlich gespeichert werden. Auf diese Weise ist eine spätere Kontrolle des Heizwertgerätes und eine Analyse der Kalibrierungsdaten nach Auslesen der Speicherwerte möglich. Wesentlich ist, daß in jeder Verfahrensvariante der Punkt des Erlöschens der Brennerflamme (40) als Bezugspunkt für die Kalibrierung des modulierenden Gasheizwertgeräts verwendet wird.

Claims

Verfahren zur Kalibrierung eines modulierenden Gasheizwertgeräts unter Verwendung einer die Gaszufuhr regelbar modulierenden und absperrenden Gasarmatur, dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von einem Betriebspunkt (41) des Gasheizwertgerätes, ein Ansteuersignal (A) der Gasarmatur soweit geändert wird, daß eine zugehörige Brennerflamme erlischt, wobei das Erlöschen der Brennerflamme überwacht wird; daß das Ansteuersignal (A_aus) bei Erlöschen der Brennerflamme erfaßt wird; und daß aus dem erfassten Ansteuersignal (A_aus) wenigstens ein Grenzwert (A_min, A_max) des Aristeuersignals für den Modulationsbereich (ΔA_mod) des Gasheizwertgeräts bestimmt und gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (A_min, A_max) aus dem erfaßten Ansteuersignal (A_aus) und einer vorgegebenen Ansteuersignaländerung (ΔA₁, ΔA₂) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Grenzwert ein Grenzwert (A_min) für minimale Heizleistung im Modulationsbetrieb bestimmt wird, der in Ersatz des voreingestellten Grenzwerts für minimale Heizleistung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als zweiter Grenzwert ein Grenzwert (A_max) für maximale Heizleistung im Modulationsbetrieb bestimmt wird, der in Ersatz des voreingestellten Grenzwerts für maximale Heizleistung verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuersignal (A) der Gasarmatur nach einer Rampenfunktion geändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein neuer Kalibrierzyklus jeweils in Abhängigkeit von vorgegebenen Zeitabläufen und/oder überwachten Zuständen des Gasheizwertgeräts ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Sollwert (S_min) des Ansteuersignals vorgegeben und mit einem Istwert des Ansteuersignals verglichen wird und daß bei Überschreiten einer vorgegebenen Regelabweichung wenigstens ein weiterer Kalibrierzyklus eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten der Regelabweichung um ein vorgegebenes Maß eine Störungsmeldung oder Störungsanzeige erzeugt wird.
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das modulierende Gasheizwertgerät aufweist: eine die Gaszufuhr zu einem Brenner (30) regelbar modulierende und absperrende Gasarmatur (2), eine dieser vorgeschaltete Steuerungseinheit (4) zum Anlegen eines Ansteuersignals (A) an die Gasarmatur (2), wobei das Ansteuersignal im modulierenden Betrieb von der Steuerungseinheit (4) zwischen zwei Grenzwert-Betriebspunkt-Ansteuersignalwerten (A_min, A_max) änderbar ist, die Brennerflamme (31) überwachende Mittel (7), die mit der Steuerungseinheit (4) gekoppelt sind und ein vom Zustand der Brennerflamme (31) abhängiges Signal an die Steuerungseinheit (4) anlegen, mit der Steuerungseinheit (4) gekoppelte Kalibrierungsanforderungsmittel (11), der Steuerungseinheit (4) zugeordnete Speichermittel (12) zum Speichern wenigstens eines Betriebspunkt-Ansteuersignalwertes (41, 42), und der Steuerungseinheit (4) zugeordnete Programmablaufmittel (12), die in Abhängigkeit von einem Kalibrierungssignal der Kalibrierungsanforderungsmittel (11) die Steuerungseinheit (4) veranlassen, das Ansteuersignal (A) soweit zu ändern, daß die Brennerflamme (31) erlischt und eine Speicherung des Ansteuersignals (A_aus) bei Erlöschen der Brennerflamme (31) und danach die Bestimmung und Speicherung wenigstens eines Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwertes (A_min, A_max) veranlassen.
Einrichtung nach Anspruch 9, wobei in den Speichermitteln (12) wenigstens eine einrichtungsspezifische Ansteuersignal-Änderung (ΔA₁, ΔA₂) gespeichert ist und die Programmablaufmittel (12) unter Verwendung der gespeicherten Ansteuersignal-Änderung die Bestimmung und Speicherung der Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwerte veranlassen.
Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der bestimmte Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwert einem unteren Grenzwert-Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwert (A_min) für minimale Heizleistung entspricht.
Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei der bestimmte Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwert einem oberen Grenzwert-Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwert (A_max) für maximale Heizleistung entspricht.
Einrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Programmablaufmittel (12) die Bestimmung und Speicherung des oberen und des unteren der Grenzwert-Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwerte veranlassen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei außerdem Mittel zur Störungsmeldung mit der Steuerungseinheit (4) gekoppelt und zum Erzeugen einer Störungsmeldung ansteuerbar sind.
Einrichtung nach Anspruch 14, wobei die Steuerungseinheit (4) in Abhängigkeit von dem bestimmten Betriebspunkt-Ansteuersignalsollwert die Mittel zur Störungsmeldung ansteuert.