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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Regeleinrichtungen
für Gasbrenner
sind aus der
DE 198
24 521 B4 sowie aus der
DE 199 22 226 C1 bekannt. So offenbart die
DE 198 24 521 B4 eine Regeleinrichtung
für einen
Gasbrenner, mit Hilfe derer einem Gasbrenner ein Gasstrom sowie
ein Verbrennungsluftstrom zugeführt
werden kann. In einer einen Gasstrom führenden Gasleitung ist mindestens ein
Gasventil positioniert, wobei die Gasleitung mit einer Gasdüse in eine
den Verbrennungsluftstrom führenden
Verbrennungsluftleitung mündet.
Der Verbrennungsluftleitung ist ein Gebläse zugeordnet. Des Weiteren
umfasst die Regeleinrichtung gemäß
DE 198 24 521 B4 einen
Sensor, wobei der Sensor mit einem ersten Messpunkt an der den Gasstrom
führenden
Gasleitung und mit einem zweiten Messpunkt an der den Verbrennungsluftstrom
führenden
Verbrennungsluftleitung angreift. Der Sensor ist als Differenzdruck-Sensor
bzw. Durchfluss-Sensor ausgebildet und stellt ein elektrisches bzw.
elektronisches Signal bereit, auf Grundlage dessen das oder jedes in
die Gasleitung integrierte Gasventil betätigt wird. Bei der Regeleinrichtung
gemäß der
DE 199 22 226 C1 greift
der Sensor mit einem Messpunkt an der den Gasstrom führenden
Gasleitung und mit einem zweiten Messpunkt an einem Referenzsystem
an, in welchem ein Referenzdruck herrscht, der dem Verbrennungsluftdruck
entspricht. Auch bei der
DE
199 22 226 C1 erzeugt der Sensor ein elektrisches bzw. elektronisches
Signal, welches zur Betätigung
des oder jedes in die Gasleitung integrierten Gasventils verwendet
wird.
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Eine
weitere Regeleinrichtung für
Gasbrenner ist aus der
EP
1 082 575 B1 bekannt, wobei bei dieser Regeleinrichtung
das von dem Differenzdruck-Sensor bzw. Durchfluss-Sensor bereitgestellte elektrische
bzw. elektronische Signal, auf Grundlage dessen das oder jedes in
die Gasleitung integrierte Gasventil betätigt wird, mit einem Hilfssignal
verrechnet wird, das vom Verbrennungsluftstrom abhängig ist.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde
ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners zu schaffen.
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Dieses
Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird das
oder jedes Gasventil zur Einstellung des Gasstroms durch die Gasleitung
bei laufendem Gebläse
derart abhängig
von einem vom Sensor bereitgestellten Signal betätigt, dass dann, wenn das vom
Sensor bereitgestellte Signal innerhalb eines ersten Wertebereichs
liegt, der Gasstrom freigegeben wird, dass dann, wenn das vom Sensor
bereitgestellte Signal innerhalb eines zweiten Wertebereichs liegt,
der Gasstrom freigegeben und gleichzeitig ein Warnsignal generiert
wird, und dass dann, wenn das vom Sensor bereitgestellte Signal
innerhalb eines dritten Wertebereichs liegt, ein Warnsignal generiert und
der Gasstrom gesperrt wird.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, für den zeitlichen
Verlauf des vom Sensor bereitgestellten Signals drei Wertebereiche
zu definieren. Liegt der zeitliche Verlauf des vom Sensor bereitgestellten
Signals innerhalb eines ersten Wertebereichs, so wird das oder jedes
Gasventil geöffnet.
Liegt der zeitliche Verlauf des vom Sensor bereitgestellten Signals
innerhalb eines zweiten Wertebereichs, so wird ein Warnsignal generiert
und das oder jedes Gasventil wird ebenfalls geöffnet. Liegt hingegen der zeitliche
Verlauf des vom Sensor bereitgestellten Signals innerhalb des dritten
Wertebereichs, so wird ein Warnsignal generiert und das oder jedes
Gasventil bleibt geschlossen. Abhängig von dem Wertebereich,
in welchem der zeitliche Verlauf des vom Sensor bereitgestellten
Signals liegt, werden demnach entsprechende Maßnahmen ergriffen. Die Warnmeldungen
geben Aufschluss darüber,
dass eine Störung
vorliegt. Liegt der zeitliche Verlauf des vom Sensor bereitgestellten
Signals innerhalb des zweiten Wertebereichs, so ist die Störung noch
so gering, dass trotzdem das oder jedes Gasventil geöffnet werden
kann. Erst dann, wenn das vom Sensor bereitgestellte Signal innerhalb
des dritten Wertebereichs verläuft,
bleibt infolge einer zu großen
Störung das
oder jedes Gasventil geschlossen.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt dann, wenn
das vom Sensor bereitgestellte Signal innerhalb mindestens eines
ersten Wertebereichs oder mindestens eines zweiten Wertebereichs
verläuft,
eine Zündung
des Gasbrenners, wobei dann, wenn das vom Sensor bereitgestellte
Signal innerhalb mindestens eines dritten Wertebereichs verläuft, die
Zündung
des Gasbrenners unterbleibt.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung
näher erläutert. In
der Zeichnung zeigt:
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1:
eine schematisierte Darstellung einer Regeleinrichtung für einen
Gasbrenner;
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2:
eine schematisierte Darstellung einer weiteren Regeleinrichtung
für einen
Gasbrenner;
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3:
eine schematisierte Darstellung zur Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Betriebsweise
der Regeleinrichtungen gemäß 1 oder 2; und
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4:
eine weitere schematisierte Darstellung zur weiteren Verdeutlichung
der erfindungsgemäßen Betriebsweise
der Regeleinrichtungen gemäß 1 oder 2.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 in
größerem Detail
beschrieben.
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1 zeigt
eine Regeleinrichtung für
einen Gasbrenner, mit Hilfe derer einem nicht-dargestellten Gasbrenner
ein Gas-/Luftgemisch zugeführt
werden kann. Um dem Gasbrenner einen Gasstrom zuzuführen, ist
eine Gasleitung 10 vorgesehen, wobei in die Gasleitung 10 mindestens
ein Gasventil 11 integriert ist. Die Zuführung von
Verbrennungsluft zum nicht-dargestellten Brenner erfolgt über eine
Verbrennungsluftleitung 12, der ein Gebläse 13 zugeordnet
ist. Gemäß 1 ist
in die Verbrennungsluftleitung 12 eine Blende bzw. Drosselstelle 14 integriert, wobei
die Gasleitung 10 mit einer Gasdüse 15 stromabwärts der
Drosselstelle 14 in die Verbrennungsluftleitung 12 mündet. Das
Gebläse 13 ist
stromaufwärts der
Drosselstelle 14 der Verbrennungsluftleitung 12 zugeordnet,
wobei die Drehzahl des Gebläses
den Verbrennungsluftdruck und damit den Verbrennungsluftstrom bestimmt.
Die Regeleinrichtung der 1 umfasst einen Sensor 16,
der vorzugsweise als Differenzdruck-Sensor bzw. Durchflussmesser
ausgebildet ist. Mit einem ersten Messpunkt 17 ist der
Sensor 16 an die Gasleitung 10 angeschlossen.
Mit einem zweiten Messpunkt 18 hingegen ist der Sensor 16 an die
Verbrennungsluftleitung 12 angeschlossen. In Strömungsrichtung
des Gases ist der erste Messpunkt 17 stromaufwärts der
Gasdüse 15 positioniert, der
zweite Messpunkt 18 ist in Strömungsrichtung der Verbrennungsluft
stromaufwärts
der Drosselstelle 14 angeordnet. Abhängig vom in der Verbrennungsluftleitung 12 herrschenden
Verbrennungsluftdruck und dem in der Gasleitung 10 herrschenden Gasdruck
bzw. abhängig
von dem Durchfluss durch die Verbrennungsluftleitung 12 bzw.
Gasleitung 10 erzeugt der Sensor 16 ein elektrisches
bzw. elektronisches Signal 19, welches zur Verstellung
des oder jedes in die Gasleitung 10 integrierten Gasventils 11 verwendet
wird. Das vom Sensor 16 erzeugte, elektrische bzw. elektronische
Signal 19 wird einem Regler 20 zugeführt, der
aus dem vom Sensor 16 bereitgestellten Signal 19 ein
Regelungssignal 21 für
einen Stellantrieb 22 erzeugt, mit Hilfe dessen das in 1 dargestellte
Gasventil 11 betätigt
werden kann.
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Die
Regeleinrichtung gemäß 2 entspricht
im Wesentlichen der Regeleinrichtung der 1, weshalb
für gleiche
Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Die Regeleinrichtung der 2 unterscheidet
sich von der Regeleinrichtung der 1 lediglich
dadurch, dass bei der Regeleinrichtung der 2 das Gebläse 13 stromabwärts der
Drosselstelle 14 sowie stromabwärts der Gasdüse 15 in
die Verbrennungsluftleitung 12 integriert ist. Ein weiterer
Unterschied liegt darin, dass der Sensor 16 mit dem zweiten
Messpunkt 18 nicht an der Verbrennungsluftleitung 12 angreift,
sondern vielmehr an einem Referenzsystem, in welchem ein Referenzdruck
herrscht, der dem Verbrennungsluftdruck entspricht.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, bei den
Regeleinrichtungen der 1 oder 2 das oder
jedes in die Gasleitung 10 integrierte Gasventil 11 bei
laufendem Gebläse 13 derart
abhängig
von dem vom Sensor 16 bereitgestellten Signal 19 zu
betätigen,
das abhängig
vom zeitlichen Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten Signals 19 entsprechende
Maßnahmen
ergriffen werden. Hierzu werden für den zeitlichen Verlauf des vom
Sensor 16 bereitgestellten Signals mindestens drei Wertebereiche
definiert. Dann, wenn das vom Sensor 16 bereitgestellte
Signal 19 innerhalb mindestens eines ersten Wertebereichs
verläuft,
wird das oder jedes in die Gasleitung 10 integrierte Gasventil 11 geöffnet. Verläuft hingegen
das vom Sensor 16 bereitgestellte Signal 19 innerhalb
mindestens eines zweiten Wertebereichs, so wird ein Warnsignal generiert
und das oder jedes Gasventil 11 wird ebenfalls geöffnet. Verläuft das
vom Sensor 16 bereitgestellte Signal 19 innerhalb
mindestens eines dritten Wertebereichs, so wird ein Warnsignal erzeugt
und das oder jedes Gasventil 11 bleibt geschlossen. Weiterhin
erfolgt abhängig
davon, in welchem der Wertebereiche das vom Sensor 16 bereitgestellte
Signal 19 verläuft,
die Zündung
des Gasbrenners. Liegt nämlich
der zeitliche Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten
Signals 19 innerhalb des oder jedes ersten Wertebereichs
oder innerhalb des oder jedes zweiten Wertebereichs, so erfolgt
eine Zündung
des Gasbrenners. Dann hingegen, wenn der zeitliche Verlauf des vom
Sensor 16 bereitgestellten Signals innerhalb des oder jeden
dritten Wertebereichs verläuft,
unterbleibt die Zündung
des Gasbrenners. Hierauf wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 und 4 in
größerem Detail
eingegangen.
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Im
Diagramm der 3 ist auf der horizontal verlaufenden
Achse 23 die Zeit und auf der vertikal verlaufenden Achse 24 das
vom Sensor 16 bereitgestellte Signal 19 aufgetragen.
Die Kurven 25, 26 und 27 entsprechen
zeitlichen Verläufen
des vom Sensor 16 bereitgestellten Signals 19.
Im Diagramm der 3 sind für den zeitlichen Verlauf des
vom Sensor 16 bereitgestellten Signals 19 drei
Wertebereiche definiert, nämlich
ein erster Wertebereich 28, ein zweiter Wertebereich 29 und
ein dritter Wertebereich 30, die durch zwei Grenzwerte,
nämlich
einen oberen Grenzwert 31 und einen unteren Grenzwert 32,
voneinander getrennt sind. Es liegt im Sinne der hier vorliegenden
Erfindung, dass dann, wenn der zeitliche Verlauf des von dem Sensor 16 bereitgestellten
Signals 19 oberhalb des oberen Grenzwerts 31 und
damit innerhalb des ersten Wertebereichs 28 liegt (Kurve 25),
das oder jedes in die Gasleitung 10 integrierte Gasventil 11 geöffnet wird.
Liegt der zeitliche Verlauf des von dem Sensor 16 bereitgestellten
Signals 19 unterhalb des oberen Grenzwerts 31 sowie
oberhalb des unteren Grenzwerts 32 und damit innerhalb
des zweiten Wertebereichs 29 (Kurve 26), so wird
das oder jedes in die Gasleitung 10 integrierte Gasventil 11 ebenfalls
geöffnet
und es wird weiterhin ein Warnsignal generiert. Dieses Warnsignal
gibt dann Aufschluss darüber,
dass eine Störung
des Abgasstroms aus dem Gasbrenner vorliegen kann. Diese Störung ist
dann, wenn der zeitliche Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten
Signals 19 innerhalb des zweiten Wertebereichs 29 liegt,
jedoch noch so gering, dass das oder jedes Gasventil 11 geöffnet werden
kann. Weiterhin erfolgt dann, wenn der zeitliche Verlauf des von
dem Sensor 16 bereitgestellten Signals innerhalb des ersten
Wertebereichs 28 oder des zweiten Wertebereichs 29 liegt
und demnach das oder jedes Gasventil 11 geöffnet wird,
die Zündung
des Gasbrenners. Liegt hingegen der zeitliche Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten
Signals unterhalb des unteren Grenzwerts 32 und damit innerhalb
des dritten Wertebereichs 30 (Kurve 27), so bleibt
das oder jedes in die Gasleitung 10 integrierte Gasventil 11 geschlossen und
es wird lediglich ein Warnsignal generiert. In diesem Fall ist die
Störung
des Abgasstroms aus dem Gasbrenner so stark, dass kein sicherer
Betrieb des Gasbrenners mehr gewährleistet werden
kann. Wie bereits erwähnt,
treten die Verläufe
der Kurven 25, 26 sowie 27 für das vom
Sensor 16 bereitgestellte Signal 19 üblicherweise
dann auf, wenn eine Blockade des Abgasstroms aus dem Gasbrenner
zum Beispiel in Folge einer Verschmutzung einer Abgasabführung des
Gasbrenners vorliegt.
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4 zeigt
ein weiteres Diagramm mit Wertebereichen für den zeitlichen Verlauf des
vom Sensor 16 bereitgestellten Signals 19, wobei
auf der horizontal verlaufenden Achse 33 wiederum die Zeit und
auf der vertikal verlaufenden Achse 34 wiederum das vom
Sensor 16 bereitgestellte Signal 19 aufgetragen
ist. Die Kurven 35, 36 und 37 entsprechen zeitlichen
Verläufen
des vom Sensor 16 bereitgestellten Signals 19,
die z. B. dann auftreten, wenn eine Blockade eines Siffons des Gasbrenners
vorliegt, welches der Abführung
von Kondensat aus dem Gasbrenner dient. Bei Blockade des Siffons
sammelt sich Kondensat innerhalb des Gasbrenners im Bereich eines
Wärmetauschers
desselben und kann die Abführung
des Abgasstroms aus dem Gasbrenner behindern. Kurz vor der Blockade
des Abgasstroms durch das Kondensat kann sich der in 4 gezeigte,
oszillierende Verlauf der Kurven 35, 36, 37 einstellen.
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Auch
in 4 sind wiederum drei Wertebereiche für den zeitlichen
Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten Signals 19 definiert,
nämlich
ein erster Wertebereich 38, ein zweiter Wertebereich 39 sowie
ein dritter Wertebereich 40. Die drei Wertebereiche 38, 39 und 40 werden
durch zwei vollständig
ineinander verschachtelte Werteintervalle definiert, nämlich durch
ein inneres Werteintervall, welches durch Grenzwerte 41 und 42 definiert
wird, und durch ein äußeres Werteintervall,
welches durch Grenzwerte 43 und 44 definiert wird.
Wie bereits erwähnt,
umschließt
das äußere Werteintervall
das innere Werteintervall vollständig,
so dass der erste Wertebereich 38 vom zweiten Wertebereich 39 vollständig umschlossen
ist. Der dritte Wertebereich 40 umschließt sowohl
den ersten Wertebereich 38 als auch den zweiten Wertebereich 39 vollständig. Dann, wenn
der zeitliche Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten
Signals 19 (Kurve 35) innerhalb des inneren Werteintervalls
und damit innerhalb des ersten Wertebereichs 38 liegt,
wird im Sinne der Erfindung das oder jedes in die Gasleitung 10 integrierte
Gasventil 11 geöffnet.
Dann, wenn der zeitliche Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten
Signals 19 außerhalb
des inneren Werteintervalls sowie innerhalb des äußeren Werteintervalls und damit
innerhalb des zweiten Wertebereichs 39 verläuft (Kurve 36),
wird das oder jedes in die Gasleitung 10 integrierte Gasventil 11 ebenfalls
geöffnet
und weiterhin wird wiederum ein Warnsignal generiert. In diesen
beiden Fällen erfolgt
ebenfalls wiederum die Zündung
des Gasbrenners. Liegt hingegen der zeitliche Verlauf des vom Sensor 16 bereitgestellten
Signals außerhalb des äußeren Werteintervalls
und damit innerhalb des dritten Wertebereichs 40 (Kurve 37),
so bleiben das oder jedes Gasventil geschlossen und es wird lediglich
ein Warnsignal erzeugt. Eine Zündung
des Gasbrenners unterbleibt dann.
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Vorzugsweise
sind sowohl die Wertebereiche 28 bis 30 der 3 als
auch die Wertebereiche 38 bis 40 der 4 im
Regler 20 hinterlegt, so dass vom Regler 20 automatisch
verglichen werden kann, ob dass vom Sensor 16 bereitgestellte
Signal 19 in einen der Wertebereiche 28, 29, 30, 38, 39 bzw. 40 fällt. Abhängig hiervon
betätigt
dann der Regler 20 das oder jedes in die Gasleitung 10 integrierte
Gasventil sowie eine nicht-dargestellte Zündeinrichtung des Gasbrenners.
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- 10
- Gasleitung
- 11
- Gasventil
- 12
- Verbrennungsluftleitung
- 13
- Gebläse
- 14
- Drosselstelle
- 15
- Gasdüse
- 16
- Sensor
- 17
- Messpunkt
- 18
- Messpunkt
- 19
- Signal
- 20
- Regler
- 21
- Regelungssignal
- 22
- Stellantrieb
- 23
- Achse
- 24
- Achse
- 25
- Kurve
- 26
- Kurve
- 27
- Kurve
- 28
- Wertebereich
- 29
- Wertebereich
- 30
- Wertebereich
- 31
- Grenzwert
- 32
- Grenzwert
- 33
- Achse
- 34
- Achse
- 35
- Kurve
- 36
- Kurve
- 37
- Kurve
- 38
- Wertebereich
- 39
- Wertebereich
- 40
- Wertebereich
- 41
- Grenzwert
- 42
- Grenzwert
- 43
- Grenzwert
- 44
- Grenzwert