DE102014207101B4 - System und Verfahren zur Detektion von Emissionen, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt - Google Patents

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Abstract

System (10) zur Detektion von Emissionen, wobei das System (10) ein in oder an einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem angebrachtes Detektionsmodul (21) aufweist,wobei dem Detektionsmodul (21) ein Kommunikationsmodul (25) zugeordnet ist, wobei das Detektionsmodul (21) wenigstens einen Emissionssensor aufweist,wobei der wenigstens eine Emissionssensor zur Ermittlung eines Messwertes konfiguriert ist, wobei der Emissionssensor eine Lambda-Sonde ist, die in einem Kernstrom eines Verbindungsrohres des Heizungssystems und/oder Kaminsystems angeordnet ist, wobei das Verbindungsrohr einen Kessel mit einem Schornstein oder einem Abgasrohr verbindet,wobei das Detektionsmodul (21) und das Kommunikationsmodul (25) derart konfiguriert sind, dass ein Signal vom Detektionsmodul (21) zum Kommunikationsmodul (25) übertragen wird, sofern bezüglich des Messwertes ein vorgegebener Grenzwert überschritten ist,wobei das Kommunikationsmodul (25) eine Drahtlosschnittstelle aufweist,wobei das System (10) derart vorgesehen ist, dass im Fall einer Detektion einer Überschreitung des vorgegebenen Grenzwerts in Abhängigkeit des Signals eine Benachrichtigungsinformation (30) vom Kommunikationsmodul (25) über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein System zur Detektion von Emissionen, wobei das System ein in oder an einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem angebrachtes Detektionsmodul aufweist, wobei dem Detektionsmodul ein Kommunikationsmodul zugeordnet ist, wobei das Detektionsmodul wenigstens einen Emissionssensor aufweist, wobei der wenigstens eine Emissionssensor zur Ermittlung eines Messwertes konfiguriert ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Detektion von Emissionen durch Verwendung eines Systems, wobei das System ein in oder an einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem angebrachtes Detektionsmodul aufweist, wobei dem Detektionsmodul ein Kommunikationsmodul zugeordnet ist, wobei das Detektionsmodul wenigstens einen Emissionssensor aufweist.
  • Die Erfindung bezieht sich auf die Ermittlung von Schadstoffen aus dem Betrieb von Verbrennungs-/Heizungsanlagen in Privathaushalten bzw. und deren Senkung. Zu solchen Verbrennungs-/Heizungsanlagen zählen z.B. Kleinfeueranlagen, Gasthermen, Ölheizungen/- öfen, offene/geschlossene Kamine etc. Der Einsatz dieser Techniken und Prinzipien kann auch auf andere Anlagen erweitert werden, etwa auf Messungen in Dunstabzugshauben/- Kanälen (etwa zu Messung von Fetten und Ölen) von Privathaushalten und/oder der Gastronomie bzw. der Industrie.
  • Bekannt sind Anwendungen und Lösungen in industriellen Anlagen, die betrieblichen Vorschriften genügen müssen, etwa zum Brandschutz, vgl. bspw. DE 20 2010 017 770 U1 . Bekannt sind auch die internationalen und nationalen gesetzlichen Dokumente, wie etwa die EU Richtlinie 2008/50/EG in Europa, das Bundes-Emissionsgesetz (BImSchG) in Deutschland, etc.
  • Der Schornstein leitet die Rauchgase von Feuerstellen, wie offenen Kaminen, Einzelöfen, Kachelöfen oder Heizkesseln, - typischerweise über ein Dach eines Hauses oder Gebäudes - ins Freie. Dies geschieht durch den Schornsteinzug, der physikalisch auf thermischem Auftrieb sowie Druckunterschieden beruht. Es muss regelmäßig die ordnungsgemäße Funktionsweise des Schornsteins überprüft werden, typischerweise durch einen Schornsteinfeger.
  • Die Emissionen an gesundheitsschädlichem Feinstaub aus - insbesondere kleinen - Holzfeuerungsanlagen sind in Deutschland mit etwa 23.000 Tonnen mittlerweile höher als die Feinstaubemissionen aus den Motoren von Lastkraftwagen und Personenkraftwagen. Dies liegt am verringerten Dieselrußausstoß, aber auch am Trend zum Heizen mit Holz: Während der Feinstaub-Ausstoß aus Kohleöfen zurückging, stieg der Feinstaub-Ausstoß aus holzbefeuerten Kleinfeuerungsanlagen in den letzten Jahren an. Ein besonderes Problem stellen hierbei die - zumeist älteren - Einzelraumfeuerungen dar. Sie verursachen bei gleichem (Primär-) Energieeinsatz um ein Vielfaches höhere Feinstaub-Emissionen als moderne Holzfeuerungsanlagen. Wie hoch diese Emissionen tatsächlich sind, hängt nicht nur von Art und Alter der Anlage ab, auch die Art der Befeuerung, der Wartungszustand der Anlagen sowie die Auswahl und Qualität des genutzten Holzes spielen eine Rolle. Gas- und Ölfeuerungsanlagen stoßen bei gleicher zur Verfügung gestellter Nutzenergie sehr viel weniger Feinstaub aus als Feststoffheizungen: Gasheizungen haben nahezu keine Staubemissionen, bei Ölheizungen liegen die spezifischen Feinstaubemissionen (PM10; dies steht beispielsweise für eine Kategorie für Feinstaub-Teilchen, deren aerodynamischer Durchmesser weniger als 10 Mikrometer (10 µm) beträgt) im Mittel bei etwa 0,9 kg pro Terajoule eingesetzter Energie. Im Vergleich hierzu entstehen bei der Verfeuerung von naturbelassenem Holz in Haushalten im Durchschnitt 102 kg PM10 pro Terajoule. Angesichts dieser Problematik sollte bei Holzfeuerungen nur modernste Anlagentechnik zum Einsatz kommen. Relativ günstige Emissionswerte haben Holzpelletheizungen.
  • Die Emissionen von Stickstoffoxiden aus Kleinfeuerungsanlagen machten 2008 etwa 10 % der Gesamtemissionen in Deutschland aus. Hier bestehen zwischen Anlagen mit unterschiedlichen Brennstoffen geringere Unterschiede als bei den Staubemissionen. Doch auch hier zahlt sich moderne Anlagentechnik gerade bei Öl- und Gasfeuerungen aus: Diese Anlagen stoßen deutlich weniger Stickstoffoxide als durchschnittliche Öfen und Kessel aus.
  • Es besteht damit ein Bedarf, den Betrieb von Feuerstätten zu verbessern, um zum einen zu einer Energieeinsparung beizutragen und zum anderen auch unnötige Emissionen von Schadstoffen zu vermeiden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System und ein Verfahren zur Detektion von Emissionen in oder an einem Heizungssystem anzugeben, das eine möglichst zeitnahe und flexible Überwachung, insbesondere eine Überwachung auf auftretende Verschlechterungen des Betriebs, ermöglicht, so dass eine einfache, flexible und schnelle Reduzierung der Emission von Schadstoffen und/oder von Energieverbrauch möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zur Detektion von Emissionen gemäß Anspruch 1.
  • Es ist dadurch gemäß der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise möglich, dass eine Echtzeitanzeige die notwendige Reinigung und /oder Überprüfung anzeigt sowie übermittelt wird. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf eine M2M (machine to machine) Anwendung im Consumer Bereich (Privathaushalte) bezogen und hilft, die infrastrukturellen Grundlagen für die lokale Erfassung der Emissionen zu schaffen. Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß bevorzugt, eine Visualisierung von Daten und Messwerten nach geografischer Abdeckung für eine Weiterverarbeitung und Analyse zu ermöglichen, sowie die effektiveren Abläufe zur Kostenreduktion bei Dienstleister/Endverbraucher zu gewähren.
  • Im Bereich Haushalt und Kleinverbraucher wird die eingesetzte Primärenergie zu ca. 70% von der Heizung verbraucht. Neben der Wärmedämmung des Hauses ist die Verringerung des Abgasverlustes der Heizung die effektivste Möglichkeit, Energie einzusparen.
  • Erfindungsgemäß werden insbesondere die folgenden Messwerte erfasst: Abgasverlust, Konzentrationen der Abgaskomponenten, Kohlendioxidanteil, Kohlenmonoxidanteil, Sauerstoffanteil, Rußzahl (insbesondere bei Ölheizungen), Anteil der Stickoxide bzw. Anteil einzelner Sickoxide, Abgastemperatur, Zulufttemperatur, Taupunkttemperatur, Luftüberschusszahl.
  • Die Abgasmessung wird erfindungsgemäß mit einer Lambda-Sonde im Zentrum des Abgasstroms, beispielsweise im Kernstrom des Verbindungsrohres zwischen Kessel und Schornstein/Abgasrohr, durchgeführt.
  • Erfindungsgemäß ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Drahtlosschnittstelle
    • -- eine Mobilfunkschnittstelle zur Nutzung eines Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes oder
    • -- eine kurzreichweitige Funkverbindungsschnittstelle
    ist.
  • Hierdurch ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass das Kommunikationsmodul in vielfältiger Weise mit dem Telekommunikationsnetz kommunizieren kann, insbesondere direkt mit dem Mobilfunk-Telekommunikationsnetz oder aber auch (unter Nutzung der kurzreichweitigen Funkverbindungsschnittstelle, beispielsweise WLAN (Wireless Local Area Network)) über einen im Haushalt vorhandenen Router oder ein Home-Gateway.
  • Besonders bevorzugt ist es gemäß der vorliegenden Erfindung ferner, dass das Kommunikationsmodul und das programmierbare mobile Telekommunikationsendgerät derart konfiguriert sind, dass in Abhängigkeit des Signals die Benachrichtigungsinformation vom Kommunikationsmodul zum Mobilfunk-Telekommunikationsnetz, insbesondere zum programmierbaren mobilen Telekommunikationsendgerät, übertragen wird.
  • Eine solche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass in vielfältiger Weise auf verschiedene erfasste bzw. gemessene Zustände des Heizungssystems bzw. des Kaminsystems reagiert werden kann.
  • Es ist erfindungsgemäß ferner bevorzugt vorgesehen, dass ein weiteres Signal vom Kommunikationsmodul über die Drahtlosschnittstelle empfangen wird, wobei das System derart vorgesehen ist, dass in Abhängigkeit des weiteren Signals eine weitere Benachrichtigungsinformation bezüglich eines weiteren Messwerts vom Kommunikationsmodul über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.
  • Bei einer solchen Ausführungsform ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass mehrere Messwerte erfasst und, insbesondere zum Telekommunikationsendgerät, kommuniziert werden.
  • Insbesondere ist es erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass die Ermittlung des Messwertes und/oder des weiteren Messwerts eine der folgenden Messungen oder eine Mehrzahl der folgenden Messungen umfasst:
    • -- eine Messung der Menge eines Stoffes, insbesondere eines Schadstoffes,
    • -- eine Messung der Konzentration eines Stoffes, insbesondere eines Schadstoffes,
    • -- eine Messung einer physikalischen Größe, insbesondere einer Messung einer Temperatur und/oder einer Messung des Druckes.
  • Ferner ist es gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auch vorgesehen, dass die Benachrichtigungsinformation und/oder die weitere Benachrichtigungsinformation zur Übertragung vom Kommunikationsmodul zum programmierbaren mobilen Telekommunikationsendgerät
    • -- über die Drahtlosschnittstelle in Form einer Mobilfunkschnittstelle und unter Nutzung des Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes oder
    • -- über die Drahtlosschnittstelle in Form einer kurzreichweitigen
  • Funkverbindungsschnittstelle und unter Nutzung eines Zugangsgeräts zum Anschluss an ein drahtgebundenes Telekommunikationsnetz sowie unter Nutzung des Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes vorgesehen ist.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Detektion von Emissionen gemäß Anspruch 7.
  • Bevorzugt ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem vierten Verfahrensschritt durch den wenigstens einen Emissionssensor wenigstens ein weiterer Messwert ermittelt wird,
    wobei in einem fünften Verfahrensschritt aufgrund eines vom Kommunikationsmodul empfangenen weiteren Signals und in Abhängigkeit des weiteren Signals eine weitere Benachrichtigungsinformation vom Kommunikationsmodul über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.
  • Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, mit deren Hilfe alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführbar sind, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Einrichtung oder mehreren programmierbaren Einrichtungen des Systems ausgeführt wird.
  • Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit einem computerlesbaren Medium und einem auf dem computerlesbaren Medium gespeicherten Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die dazu geeignet sind, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchführbar sind, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Einrichtung oder mehreren programmierbaren Einrichtungen des Systems ausgeführt wird.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In 1 ist schematisch eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems 10 dargestellt, wobei das System 10 einen einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem eines Benutzers zugeordneten Anteil 20 sowie ein Mobilfunk-Telekommunikationsnetz 40 aufweist, wobei der einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem eines Benutzers zugeordnete Anteil 20 ein Detektionsmodul 21 und ein Kommunikationsmodul 25 aufweist bzw. wobei der einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem eines Benutzers zugeordnete Anteil 20 ein Detektionsmodul 21 aufweist und wobei dem Detektionsmodul 21 ein Kommunikationsmodul 25 zugeordnet ist.
  • Das Detektionsmodul 21 weist wenigstens einen Emissionssensor auf, wobei der wenigstens eine Emissionssensor zur Ermittlung eines Messwertes konfiguriert ist.
  • Das Detektionsmodul 21 und das Kommunikationsmodul 25 sind nun derart konfiguriert, dass ein Signal vom Detektionsmodul 21 zum Kommunikationsmodul 25 übertragen wird, sofern bezüglich des Messwertes ein vorgegebener Grenzwert überschritten ist.
  • Das Kommunikationsmodul 25 weist eine Drahtlosschnittstelle auf und das System 10 ist derart vorgesehen, dass im Fall solch einer Detektion einer Überschreitung des vorgegebenen Grenzwerts in Abhängigkeit des (vom Detektionsmodul 21 zum Kommunikationsmodul 25 übertragenen) Signals eine Benachrichtigungsinformation 30 vom Kommunikationsmodul 25 über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.
  • Erfindungsgemäß ist die Drahtlosschnittstelle eine Mobilfunkschnittstelle zur Nutzung eines Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes 40 oder eine kurzreichweitige Funkverbindungsschnittstelle, beispielsweise unter Verwendung des Bluetooth Standards oder eines anderen kurzreichweitigen Funkstandards.
  • Erfindungsgemäß ist das Kommunikationsmodul 25 und das programmierbare mobile Telekommunikationsendgerät 41 derart konfiguriert, dass in Abhängigkeit des Signals die Benachrichtigungsinformation 30 vom Kommunikationsmodul 25 zum Mobilfunk-Telekommunikationsnetz 40, insbesondere zum programmierbaren mobilen Telekommunikationsendgerät 41, übertragen wird.
  • Erfindungsgemäß ist dem Detektionsmodul 21 das Kommunikationsmodul 25 zugeordnet. Dies bedeutet im Kontext der vorliegenden Erfindung, dass das Kommunikationsmodul 25 entweder mit dem Detektionsmodul 21 integriert vorgesehen sein kann. Alternativ dazu ist es erfindungsgemäß jedoch auch möglich, dass das Detektionsmodul 21 getrennt vom Kommunikationsmodul 25 vorgesehen ist. Erfindungsgemäß weist das Kommunikationsmodul 25 eine Drahtlosschnittstelle auf, entweder direkt zu einem Mobilfunk-Telekommunikationsnetz oder aber beispielsweise zu einem Router oder dergleichen. Das Kommunikationsmodul 25 ist mit dem Detektionsmodul 21 insbesondere über eine drahtgebundene Verbindung verbunden.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Benachrichtigungsinformation 30 zunächst in einer dem mobilen Telekommunikationsnetz 40 zugeordneten Speicher-/Prozesseinheit 42 gespeichert wird und in Abhängigkeit einer in der Speicher-/Prozesseinheit 42 gespeicherten Weiterleitungsinformation die Benachrichtigungsinformation 30 zum Telekommunikationsendgerät 41 übertragen wird. Alternativ oder auch kumulativ hierzu ist es erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass die Benachrichtigungsinformation 30 direkt zum Telekommunikationsendgerät 41 übertragen wird.
  • Erfindungsgemäß werden durch das Detektionsmodul bzw. insbesondere durch den Emissionssensor einer oder mehrere Messwerte aus der Menge der nachfolgenden Messwerte erfasst: der Abgasverlust (insbesondere nach der Siegertschen Formel), die Konzentrationen der Abgaskomponenten Kohlendioxid CO2, Kohlenmonoxid CO, Sauerstoff O2, sowie bei einer Ölheizung zusätzlich die Rußzahl und Ölderivate, Abgastemperatur, Zulufttemperatur/Verbrennungslufttemperatur, Taupunkttemperatur, Luftüberschusszahl (Lambda-Wert) und der Schornsteinzug (d.h. die Druckdifferenz des Schornsteins),
  • Der Abgasverlust qA gibt an, wieviel Prozent der Heiz-Nennwärmeleistung mit dem Abgas verloren gehen. Er ist desto kleiner, je niedriger die Abgastemperatur und je grösser der CO2- Gehalt des Abgases ist, was mit einer kleinen Luftüberschusszahl einhergeht.
  • Konzentrationen der Abgaskomponenten Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Sauerstoff, Russzahl bei Ölheizungen, Stickoxide:
    • -- Damit der Abgasverlust qA gering ist, muss der CO2-Gehalt möglichst hoch sein. Bei idealer Vermischung des Brennstoffes ist der CO2-Gehalt beispielsweise für ErdgasLL max. 11,8 %. Da eine solche Gemischaufbereitung praktisch nicht zu erreichen ist, ist ein Luftüberschuss erforderlich. Die überschüssige Luft wird unnötigerweise erwärmt und geht entsprechend mit dem Abgas verloren. Mit dem Luftüberschuss sinkt der CO2-Gehalt.
    • -- Kohlenmonoxid CO ist schon in geringen Mengen hochgiftig und entsteht bei Sauerstoffmangel (Luftmangel) während der Verbrennung, wobei der Sauerstoffmangel einerseits von zu geringem Luftüberschuss, von verunreinigten Brennern oder von nicht ausreichender Frischluftzufuhr am Aufstellort des Kessels herrührt. Der CO-Gehalt soll im unverdünnten Abgas unter 80 ppm betragen.
    • -- Der Sauerstoff-Gehalt O2 geht mit der Luftüberschusszahl einher und soll möglichst niedrig sein.
    • -- Rußzahl bei Ölheizungen: Bei einer Ölheizung wird im Abgas der mögliche Kohlenstoffgehalt C nach Bacharach ermittelt und als Rußzahl angegeben. Ruß entspricht unverbranntem Kohlenstoff, der bei unzureichender Gemischbildung entsteht. Gründe können Luftmangel, eine falsch ausgewählte Öldüse (Sprühwinkel) oder ein zu geringer Zerstäubungsdruck sein. Ölderivate bzw. unverbranntes Öl, welche sich auf einer Filterpapierprobe als gelbe Ablagerungen zeigen, dürfen im Abgas nicht vorhanden sein.
    • -- Stickoxide (NOx) bilden sich bei zu heißen Verbrennungstemperaturen und Sauerstoffüberschuss. Stickoxide können (müssen jedoch nicht) zur Abgasmessung gehören und sind vom Gerätehersteller nachzuweisen.
    • -- Die Abgastemperatur beträgt bei Gas-Kesseln etwa (80 ... 140) °C, bei Ölheizungen 180 °C. Geringe Abgastemperaturen können den Schornsteinzug verschlechtern und können, sofern sie unter der Taupunkttemperatur liegen, zur Kondensation des Wasserdampfes im Abgas führen was zu Schornsteinversottung oder Korrosion der Abgasanlage führen kann. Hohe Abgastemperaturen deuten auf einen schlechten Wärmeübergang an den Wärmetauschern hin, was eine Folge von Rußablagerungen sein kann und durch eine Kesselreinigung zu beheben ist.
    • -- Die Zulufttemperatur entspricht der Raumtemperatur des Kesselaufstellraums, sofern es sich um Gasgeräte handelt, die die Luft aus dem Aufstellraum entnehmen.
    • -- Mit der Taupunkttemperatur des Wasserdampfes im Abgas kann abgeschätzt werden, ob im Schornstein/Abgasrohr Wasser kondensiert. Dazu nimmt man an, dass die Abgase sich pro Meter Schornsteinhöhe um 5 °C abkühlen. Zieht man die auf die Schörnsteinhöhe bezogene Abkühlung von der Abgastemperatur ab, so erhält man eine Abgastemperatur, die am Schornsteinaustritt vorliegen kann. Liegt diese Temperatur unter der Taupunkttemperatur, so ist Wasserdampfkondensation möglich, liegt sie darüber, ist die Wasserbildung nicht gegeben.
    • -- Die Luftüberschusszahl Lambda gibt das Verhältnis von tatsächlicher zu theoretisch notwendiger Luftmenge an, was gleichbedeutend ist mit dem Verhältnis des maximal möglichen Anteils an CO2 gegenüber dem gemessenen Anteil an CO2. Atmosphärische Brenner arbeiten mit einer Luftüberschusszahl von etwa 1,8; Gebläsebrenner mit etwa 1,2 bis 1,4. Ein geringer Luftüberschuss verringert den Abgasverlust, kann aber zu vermehrter CO-Entstehung führen.
  • Der Einbau des erfindungsgemäßen Detektionsmoduls 21 und des Kommunikationsmoduls 25 (wobei insbesondere das Detektionsmodul 21 nachfolgend auch als Messsonde bezeichnet wird) kann bei Neubauten in der Planung und bei Nachrüstungen jeglicher Feuerstättenzüge/Kaminarten und -formen für Fertighäuser, Stein-/Holzhäuser individuell etc. berücksichtigt werden.
  • Nachrüstungen der Messsonden 21 (ggf. zusammen mit dem Kommunikationsmodul 25) sind durch einfache Handhabung möglich, da die Sonden bzw. Messsonden 21 universell verwendet werden können und die Anbindung zur Datenübermittlung, sowie Stromversorgung Kabellos erfolgen kann.
  • Die Stromversorgung kann insbesondere über eine feste Verbindung/Kabel oder Batterie oder Solarpanel gewährleistet werden.
  • Erfindungsgemäß kann eine Signalisierung und remote Betrieb kann über eine „Connected Home“ Verbindung oder unabhängig mit einer Funkapplikationen aller Art: Wi-Fi/WLAN - Bluetooth - Zigbee - GPS - GSM/W-CDMA/LTE - Funkmodule - etc. realisiert werden. Insbesondere ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, dass ein im Haushalt bereits vorhandener Router bzw. ein Homegateway (d.h. ein Anschlussgerät an ein Breitband-Telekommunikationsnetz, etwa in Form eines DSL-Anschlusses (Digital Subscriber Line), verwendet wird
  • Erfindungsgemäß ist in vorteilhafter Weise auch eine direkte Anbindung an eigene IT-Systeme möglich.
  • Ferner ist ein Fernauslesen und/oder eine lückenlose Überwachung (bei Bedarf) zur Alarmierung oder Trendanalyse möglich und kann als Service angeboten werden. Das Auslesen der Daten könnte auch über eine USB-Schnittstelle zur Datenübertragung auf PDA/Notebooks/div. Träger erfolgen.
  • Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft möglich, dass eine Anzeige bzw. eine Darstellung lokal am Gerätedisplay oder aber mittels Datenverarbeitungsgeräte, wie etwa Personal Computer/Fernsehgeräte/mobile Devices etc., erfolgen kann.
  • In einer beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind in einem Privathaushalt zwei Kleinfeueranlagen vorhanden. Beispielsweise ist eine Zentralheizung (etwa in Form einer „Öltherme“) vorhanden - beispielsweise im Keller eines Einfamilienhauses - und die Abgase werden über einen gemauerten Schornstein, der in der Mitte des Hauses steht, abgeleitet. Ferner steht ein Kaminofen im Wohnbereich im Erdgeschoss. Die Abgase werden über einen separaten Schornstein an der Außenfront nach außen geleitet.
  • Beim Heizen entstehen unterschiedlich hohe Mengen von Abgasen und Feinstaub durch den Betrieb in den unterschiedlichen Feuerungsanlagen, abhängig von dem Temperaturbereich und dem verwendeten Brennmaterial, bzw. auch den Einstellungen und Verschmutzungen an der Zentralheizung.
  • Die von dem Detektionsmodul 21 erfassten und zum Kommunikationsmodul 25 übertragenen Werte bzw. Messwerte (Rohdaten, wie Temperatur der Luft, Temperatur des Brennstoffs, Kesseltemperatur, Taupunkttemperatur, Anteile von O2, CO2, CO in ppm im Abgas, NO in PPM, NOx in mg/kWh etc.) werden durch eine Spezialsonde im Abgaskanal (als Emissionssensor) gemessen, über eine Überwachungs- und Meldeeinheit erfasst und entweder an einen intelligenten Funksender (mit/ohne Stromversorgung) oder über den Hausanschluss (WLAN/LAN) zur Weiterleitung an einen Central-Server gesendet. Die Überwachungs-/Meldeeinheit und der Funksender (d.h. das Detektionsmodul 21 und das Kommunikationsmodul 25) besteht - gemäß einer integrierten Ausführungsform - aus einer extrem kompakten Bauweise mit einem Batteriefach. Denkbar ist es ebenfalls, dass eine Point-to-Multipoint-Verbindung im sicheren HomeNetWork mit anderen Funkgeräten genutzt wird. Der Funksender ist insbesondere als ein M2M Device (Maschine2Maschine) ausgebildet. Die Stromversorgung kann über den Hausanschluss oder mittels einer alternativen Stromquelle (z.B. Solar, Wind) sichergestellt werden.

Claims (10)

  1. System (10) zur Detektion von Emissionen, wobei das System (10) ein in oder an einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem angebrachtes Detektionsmodul (21) aufweist, wobei dem Detektionsmodul (21) ein Kommunikationsmodul (25) zugeordnet ist, wobei das Detektionsmodul (21) wenigstens einen Emissionssensor aufweist, wobei der wenigstens eine Emissionssensor zur Ermittlung eines Messwertes konfiguriert ist, wobei der Emissionssensor eine Lambda-Sonde ist, die in einem Kernstrom eines Verbindungsrohres des Heizungssystems und/oder Kaminsystems angeordnet ist, wobei das Verbindungsrohr einen Kessel mit einem Schornstein oder einem Abgasrohr verbindet, wobei das Detektionsmodul (21) und das Kommunikationsmodul (25) derart konfiguriert sind, dass ein Signal vom Detektionsmodul (21) zum Kommunikationsmodul (25) übertragen wird, sofern bezüglich des Messwertes ein vorgegebener Grenzwert überschritten ist, wobei das Kommunikationsmodul (25) eine Drahtlosschnittstelle aufweist, wobei das System (10) derart vorgesehen ist, dass im Fall einer Detektion einer Überschreitung des vorgegebenen Grenzwerts in Abhängigkeit des Signals eine Benachrichtigungsinformation (30) vom Kommunikationsmodul (25) über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.
  2. System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtlosschnittstelle -- eine Mobilfunkschnittstelle zur Nutzung eines Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes (40) oder -- eine kurzreichweitige Funkverbindungsschnittstelle ist.
  3. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmodul (25) und das programmierbare mobile Telekommunikationsendgerät (41) derart konfiguriert sind, dass in Abhängigkeit des Signals die Benachrichtigungsinformation (30) vom Kommunikationsmodul (25) zum Mobilfunk-Telekommunikationsnetz (40), insbesondere zum programmierbaren mobilen Telekommunikationsendgerät (41), übertragen wird.
  4. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Signal vom Kommunikationsmodul (25) über die Drahtlosschnittstelle empfangen wird, wobei das System (10) derart vorgesehen ist, dass in Abhängigkeit des weiteren Signals eine weitere Benachrichtigungsinformation bezüglich eines weiteren Messwerts vom Kommunikationsmodul (25) über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.
  5. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Messwertes und/oder des weiteren Messwerts eine der folgenden Messungen oder eine Mehrzahl der folgenden Messungen umfasst: -- eine Messung der Menge eines Stoffes, insbesondere eines Schadstoffes, - eine Messung der Konzentration eines Stoffes, insbesondere eines Schadstoffes, -- eine Messung einer physikalischen Größe, insbesondere einer Messung einer Temperatur und/oder einer Messung des Druckes.
  6. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Benachrichtigungsinformation (30) und/oder die weitere Benachrichtigungsinformation zur Übertragung vom Kommunikationsmodul (25) zum programmierbaren mobilen Telekommunikationsendgerät (41) -- über die Drahtlosschnittstelle in Form einer Mobilfunkschnittstelle und unter Nutzung des Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes (40) oder -- über die Drahtlosschnittstelle in Form einer kurzreichweitigen Funkverbindungsschnittstelle und unter Nutzung eines Zugangsgeräts zum Anschluss an ein drahtgebundenes Telekommunikationsnetz sowie unter Nutzung des Mobilfunk-Telekommunikationsnetzes (40) vorgesehen ist.
  7. Verfahren zur Detektion von Emissionen durch Verwendung eines Systems (10), wobei das System (10) ein in oder an einem Heizungssystem und/oder Kaminsystem angebrachtes Detektionsmodul (21) aufweist, wobei dem Detektionsmodul (21) ein Kommunikationsmodul (25) zugeordnet ist, wobei das Detektionsmodul (21) wenigstens einen Emissionssensor aufweist, wobei in einem ersten Verfahrensschritt durch den wenigstens einen Emissionssensor wenigstens ein Messwert ermittelt wird, wobei der Emissionssensor eine Lambda-Sonde ist, die im Kernstrom eines Verbindungsrohres des Heizungssystems und/oder Kaminsystems angeordnet ist, wobei das Verbindungsrohr einen Kessel mit einem Schornstein oder einem Abgasrohr verbindet, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt ein Signal vom Detektionsmodul (21) zum Kommunikationsmodul (25) übertragen wird, sofern bezüglich des Messwertes ein vorgegebener Grenzwert überschritten ist, wobei das Kommunikationsmodul (25) eine Drahtlosschnittstelle aufweist, wobei in einem dritten Verfahrensschritt im Fall einer Detektion einer Überschreitung des vorgegebenen Grenzwerts in Abhängigkeit des Signals eine Benachrichtigungsinformation (30) vom Kommunikationsmodul (25) über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Verfahrensschritt durch den wenigstens einen Emissionssensor wenigstens ein weiterer Messwert ermittelt wird, wobei in einem fünften Verfahrensschritt aufgrund eines vom Kommunikationsmodul (25) empfangenen weiteren Signals und in Abhängigkeit des weiteren Signals eine weitere Benachrichtigungsinformation vom Kommunikationsmodul (25) über die Drahtlosschnittstelle ausgesandt wird.
  9. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, mit deren Hilfe alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 oder 8 durchführbar sind, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Einrichtung oder mehreren programmierbaren Einrichtungen des Systems (10) ausgeführt wird.
  10. Computerprogrammprodukt mit einem computerlesbaren Medium und einem auf dem computerlesbaren Medium gespeicherten Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die dazu geeignet sind, dass alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 7 oder 8 durchführbar sind, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Einrichtung oder mehreren programmierbaren Einrichtungen des Systems (10) ausgeführt wird.
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