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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Brennstoffart, mit welcher ein Heizgerät zur Beheizung eines Gebäudes versorgt wird. Zudem werden ein Verfahren zum Betreiben eines Heizgeräts zur Beheizung eines Gebäudes, ein Heizgerät zur Beheizung eines Gebäudes sowie eine Verwendung eines Luftstromsensors zum Bestimmten der Brennstoffart angegeben.
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Es sind Heizgeräte zur Beheizung eines Gebäudes bekannt, die mit verschiedenen Brennstoffarten betrieben werden können. Beispielsweise können diese Heizgeräte wahlweise mit Erdgas oder Flüssiggas betrieben werden. Aufgrund der unterschiedlichen stofflichen Eigenschaften der verschiedenen Brennstoffarten, insbesondere von Erd- und Flüssiggasen, sollten jedoch bei einem Wechsel der Brennstoffart oder einer ersten Inbetriebnahme des Heizgerätes mit einer bestimmten Brennstoffart in der Regel die Betriebsparameter des Heizgerätes an die neue Brennstoffart angepasst werden. So sollte beispielsweise bei Heizgeräten mit elektronischer Verbrennungsregelung in der Regel eine Parameteranpassung in der Elektronik (Software) vorgenommen werden. Üblicherweise wird dies über einen elektronischen Schalter (Flag) manuell eingestellt, bei dem dann die Software mit dem einen oder anderen Parametersatz ausgeführt werden kann.
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Bei der Inbetriebnahme solcher Heizgeräte oder einem Wechsel der Brennstoffart ist also manuell eine Elektronikeinstellung vorzunehmen. Dies bedarf jedoch entsprechender Fachkenntnis, wozu in der Regel eine Ausbildung und/oder fachspezifisches Wissen derer, die das Gerät in Betrieb nehmen, erforderlich ist. Zudem kann es vorkommen, dass dieser Einstellvorgang selbst bei einer Inbetriebnahme durch einen Fachmann versäumt wird, was dann in der Regel zu einer Gerätestörung und damit zu einem Ausfall der Heizungsanlage führt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren bereitgestellt werden, welches zu einer automatischen Einstellbarkeit von Betriebsparametern in Abhängigkeit der verwendeten Brennstoffart beitragen kann.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
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Hierzu trägt ein Verfahren zum Bestimmen der Brennstoffart, mit welcher ein Heizgerät zur Beheizung eines Gebäudes versorgt wird, bei, welches durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
- a) sensorisches Erfassen mindestens eines Parameters, der einen Rückschluss auf den Luftstrom erlaubt, der dem Heizgerät zugeführt wird,
- b) Vergleichen mindestens eines Messwertes des in Schritt a) erfassten Parameters mit mindestens einem Referenzwert,
- c) Bestimmen der Brennstoffart in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses aus Schritt b).
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Das Verfahren erlaubt in vorteilhafter Weise eine maschinelle Brennstoffart-Erkennung, die insbesondere automatisiert während einer Inbetriebnahme und/oder einem Wechsel der Brennstoffart durchgeführt werden kann. Dadurch kann das Verfahren auch zu einer automatischen Einstellbarkeit von Betriebsparametern des Heizgerätes in Abhängigkeit der verwendeten Brennstoffart beitragen.
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Die mit dem Verfahren unterscheidbaren Brennstoffarten lassen sich insbesondere aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften, wie etwa ihrem Heizwert, ihrer Dichte, und/oder dem (Aggregat-)Zustand, in dem diese dem Heizgerät bereitgestellt bzw. gelagert werden, unterscheiden. Insbesondere werden mit dem Verfahren unterscheidbare Brennstoffarten aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte voneinander unterschieden. Als Brennstoffarten, die bei üblichen Heizgeräten zum Einsatz kommen, und mit dem Verfahren unterschieden werden können, lassen sich insbesondere Flüssiggas und Erdgas nennen. Dabei weist Flüssiggas in der Regel eine höhere Dicht (und einen höheren Heizwert) auf als Erdgas, auch im gasförmigen Zustand. Als Flüssiggas kann insbesondere LPG (Liquefied Petroleum Gas) eingesetzt werden, welches in flüssigem Zustand gelagert, aber in gasförmigem Zustand verwendet wird. Hierzu kann das Flüssiggas beispielsweise in einem Tank, der in dem Gebäude oder in der Nähe des Gebäudes angeordnet sein kann, in flüssigem Zustand gelagert werden und beispielsweise während des Ausströmens aus dem Tank, jedenfalls vor Erreichen des Brenners derart expandiert werden, dass es an der Mischstelle und/oder zumindest bei Erreichen des Brenners in gasförmigem Zustand vorliegt.
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Bei dem Heizgerät handelt es sich in der Regel um ein Gas- und/oder Ölheizgerät. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Heizgerät, welches dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere fossile Brennstoffe wie etwa Flüssiggas, Erdgas und/oder Erdöl, ggf. unter Zufuhr von Umgebungsluft aus einem Gebäude zu verbrennen, um Energie zur Erwärmung von beispielsweise Wasser zum Gebrauch in einer Wohnung des Gebäudes zu erzeugen. Beispielsweise kann es sich bei dem Heizgerät um ein sogenanntes Gas-Brennwertgerät handeln. Das Heizgerät weist in der Regel zumindest einen Brenner und eine Fördereinrichtung wie etwa ein Gebläse auf, die ein Gemisch von Brennstoff (Gas) und Verbrennungsluft (durch einen Gemischkanal des Heizgeräts) zum Brenner fördert. Anschließend kann das durch die Verbrennung entstehende Abgas durch ein (internes) Abgasrohr des Heizgeräts zu eines Abgasanlage (eines Hauses) geführt werden.
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Bei dem Gebäude kann es sich grundsätzlich um ein Wohngebäude und/oder ein gewerblich genutztes Gebäude handeln. Das Heizgerät kann dabei insbesondere zur Beheizung nur eines Teils des Gebäudes, wie etwa einer einzelnen Wohnung, eines einzelnen Raumes genutzt werden. Alternativ oder kumulativ kann das Heizgerät auch zur Beheizung eines Wassersystems des Gebäudes oder einer Wohnung zum Einsatz kommen.
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In Schritt a) erfolgt ein sensorisches Erfassen (Messen) mindestens eines Parameters, der einen Rückschluss auf den Luftstrom erlaubt, der dem Heizgerät zugeführt wird. Insbesondere wird dabei ein Strömungsparameter des Luftstroms gemessen. Hierzu wird in der Regle ein Sensor, insbesondere Luftstromsensor verwendet. Somit kann das Verfahren auch als ein Verfahren zum Bestimmen der Brennstoffart mittels Luftstromsensor beschrieben werden. Als ein solcher Sensor kann beispielsweise ein Volumenstromsensor, ein Massenstromsensor und/oder ein Drucksensor (ggf, in der Art eines Pitot-Rohres) zum Einsatz kommen. Bevorzugt wird in Schritt a) der Luftmassenstrom und/oder der Luftvolumenstrom gemessen, der durch einen Luftzufuhrkanal des Heizgerätes strömt. Die Brennstoffartenerkennung (Gasartenerkennung) mittels Massenstrom- und/oder Druckmessung erlaubt in besonders vorteilhafter Weise, dass dazu auf Sensorik zurückgegriffen werden kann, die üblicherweise bereits im Heizgerät vorhanden ist. Somit kann das Verfahren auch kostengünstig und ressourcenschonend durchgeführt werden.
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In Schritt b) erfolgt ein Vergleichen mindestens eines Messwertes des in Schritt a) erfassten Parameters mit mindestens einem Referenzwert. Dieser Referenzwert kann grundsätzlich (fest oder veränderbar) in dem Heizgerät, zum Beispiel in einem Speicher der Auswerteeinrichtung, hinterlegt sein. Dieser Referenzwert kann zum Beispiel rechnerisch und/oder empirisch (ggf. im Rahmen einer Simulation) ermittelt werden. Es ist auch möglich, dass ein zuvor gemessener Luftstrom als Referenzwert genutzt werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn als Referenzwert der Luftstrom bei geschlossenem Brennstoffventil bzw. bei nicht vorhandener Brennstoffzufuhr genutzt werden soll.
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In Schritt c) erfolgt ein Bestimmen der Brennstoffart in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses aus Schritt b). In diesem Zusammenhang kann beispielweise auf eine bestimmte Brennstoffart rückgeschlossen werden, wenn der Referenzwert überschritten oder unterschritten wird. So kann der Referenzwert vorzugsweise so bestimmt sein, dass bei Überschreiten des Referenzwertes das Vorliegen von Flüssiggas als Brennstoff erkannt werden kann und/oder bei Unterschreiten des Referenzwertes das Vorliegen von Erdgas als Brennstoff erkannt werden kann. Denkbar ist jedoch auch, dass in diesem Zusammenhang auf eine bestimmte Brennstoffart rückgeschlossen wird, wenn ein (vor-)bestimmter Abstand oder ein Abstand mit einer gewissen Mindestgröße zu dem Regerenzwert vorliegt.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Schritte a), b) und c) während einer Startphase des Heizgerätes durchgeführt werden. Damit kann eine besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Erkennung, welche Gasfamilie (Erdgas oder Flüssiggas) bei einem Gasheizgerät beim Start des Brenners zur Verfügung steht angegeben werden. Es kann in diesem Zusammenhang auch vorgesehen sein, dass die Schritte a), b) und c) während einer (ersten) Inbetriebnahme des Heizgerätes zwingend durchgeführt werden müssen. Dies kann in vorteilhafter Weise zu einer gesteigerten Betriebssicherheit beitragen, da dann ein Betrieb mit den richtigen Betriebsparametern sichergestellt werden kann.
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Bevorzugt werden die Schritte a), b) und c) durchgeführt bevor eine (erste) Zündung im Brenner erfolgt. Dies kann mit anderen Worten auch so beschrieben werden, dass die Schritte a), b) und c) vor einer (ersten) Inbetriebnahme des Brenners durchgeführt werden. Dies trägt dazu bei, die Betriebssicherheit weiter zu steigern, da der Brenner somit bereits mit den richtigen Betriebsparametern gestartet werden kann.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt a) der Parameter stromauf einer Mischstelle von Brennstoff und Luft gemessen wird. Bevorzugt wird der Parameter dabei in einen Luftzufuhrkanal des Heizgerätes gemessen. Besonders bevorzugt wird in Schritt a) der Luftmassenstrom und/oder der Luftvolumenstrom gemessen, der durch einen Luftzufuhrkanal des Heizgerätes hin zu der Mischstelle strömt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass in Schritt a) folgende Zwischenschritte durchgeführt werden:
- i) Einstellen einer definierten Förderleistung einer Fördereinrichtung des Heizgeräts,
- ii) Erfassen mindestens eines ersten Messwertes des Parameters bei einer ersten Ventilstellung eines Brennstoffventils des Heizgeräts,
- iii) Erfassen mindestens eines zweiten Messwertes des Parameters bei einer zweiten Ventilstellung des Brennstoffventils des Heizgeräts, wobei das Brennstoffventil in der zweiten Ventilstellung mehr geöffnet ist als in der ersten Ventilstellung.
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Bei der Fördereinrichtung handelt es vorzugsweise um ein Gebläse des Heizgerätes, dessen Drehzahl einstellbar ist. Zum Einstellen der definierten Förderleistung kann in diesem Zusammenhang insbesondere eine definierte Drehzahl des Gebläses eingestellt werden. In der Regel werden die Zwischenschritte ii) und iii) (zumindest für eine gewisse Zeitspane) mit der gleichen definierten Förderleistung durchgeführt. Dies trägt in vorteilhafter Weise dazu bei, das der erste Messwert direkt mit dem zweiten Messwert verglichen, subtrahiert und/oder in Verhältnis gesetzt werden kann (oder umgekehrt). Dies kann mit anderen Worten auch so beschrieben werden, dass die Zwischenschritte ii) und iii) durchgeführt werden, während die gleiche definierten Förderleistung (ggf. ununterbrochen oder mit dazwischen liegender Unterbrechung) eingestellt ist. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Zwischenschritte ii) und iii) durchgeführt werden, während die gleiche definierten Förderleistung eingestellt wird (d.h. zum Beispiel während eines Hochlaufs eines Gebläses auf eine definierte Drehzahl).
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Der mindestens eine erste Messwert und der mindestens eine zweite Messwert können (anschließend) im Schritt b) miteinander und/oder mit dem Referenzwert verglichen werden. Beispielsweise kann der erste Messwert den Referenzwert bilden, mit dem der zweite Messwert verglichen wird (oder umgekehrt). Besonders bevorzugt wird jedoch erst eine Differenz von erstem Messwert und zweiten Messwerte gebildet, die anschließend mit dem Referenzwert verglichen wird. Es ist auch denkbar, dass in den Zwischenschritten jeweils eine Messreite (in der Art eines Messwertverlaufs bzw. eines Graphen) aufgenommen wird. Zum Zwecke der weiteren Verarbeitung können die jeweiligen Messwerte in dem Heizgerät, zum Beispiel in einem Speicher der Auswerteeinheit (zwischen-)gespeichert werden.
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Vorzugsweise ist das Brennstoffventil in der ersten Ventilstellung vollständig geschlossen. Somit kann der erste Messwert den Luftstrom bei nicht vorhandener Brennstoffzufuhr beschreiben. Weiterhin kann sich das Brennstoffventil in der zweiten Ventilstellung in einer (vor-)definierten Öffnungsposition befinden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Differenz aus erstem Messwert und zweitem Messwert gebildet wird. In diesem Zusammenhang wird vorzugsweise eine Differenz zwischen gemessenem Luftstrom ohne Brennstoffzufuhr und gemessenem Luftstrom mit brennstoffzufuhr gebildet.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Differenz mit einem Referenzwert verglichen wird. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang der Referenzwert so bestimmt, dass auf Flüssiggas als Brennstoff(-art) rückgeschlossen werden kann, wenn der Differenzwert oberhalb des Referenzwertes liegt und auf Erdgas als Brennstoff(-art) rückgeschlossen werden kann, wenn der Differenzwert unterhalb des Referenzwertes liegt.
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Nach einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Heizgeräts zur Beheizung eines Gebäudes vorgeschlagen, bei dem ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche genutzt wird, um die verwendete Brennstoffart zu bestimmen, und dann mindestens ein Betriebsparameter des Heizgeräts (automatisch) in Abhängigkeit der verwendeten (ermittelten) Brennstoffart eingestellt wird. Auch in diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schritte a), b) und c) des Verfahrens zum Bestimmen der Brennstoffart während einer Startphase des Betriebs des Heizgerätes durchgeführt werden.
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Darüber hinaus kann nach einem weiteren Aspekt ein Computerprogramm zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens angegeben werden. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm(-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen. Weiterhin kann nach einem weiteren Aspekt auch ein maschinenlesbares Speichermedium angegeben werden, auf dem das hier vorgeschlagene Computerprogramm hinterlegt bzw. gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
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Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät zur Beheizung eines Gebäudes vorgeschlagen, mit einer Fördereinrichtung zur Förderung eines Brennstoff-Luft-Gemisches hin zu einem Brenner des Heizgeräts, einem Zuluftkanal, der hin zu einer Mischstelle von Brennstoff und Luft führt, einem Sensor, der mindestens einen Parameter erfassen kann, der einen Rückschluss auf den Luftstrom durch den Zuluftkanal erlaubt, und einer Auswerteeinrichtung, die in Abhängigkeit eines Vergleichs mindestens eines Messwertes des Parameters mit mindestens einem Referenzwert die Brennstoffart bestimmen kann, mit welcher das Heizgerät versorgt wird. Darüber hinaus kann die Auswerteeinrichtung und/oder ein damit zusammenwirkendes Steuergerät des Heizgerätes dazu eingerichtet sein, anschließend mindestens einen Betriebsparameter des Heizgeräts (automatisch) in Abhängigkeit der verwendeten (ermittelten) Brennstoffart einzustellen.
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Bevorzugt ist das Heizgerät zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Dazu kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise einen Speicher aufweisen oder auf diesen zugreifen, auf dem ein Programm zur Durchführung des Verfahrens hinterlegt ist. Dabei kann das Programm zum Beispiel von einem Prozessor der Auswerteeinrichtung durchgeführt werden. Bei dem Programm kann es sich zum Beispiel um das oben beschriebene Computerprogramm handeln. Der Speicher kann beispielsweise mittels des oben beschriebenen maschinenlesbaren Speichermediums gebildet sein. Denkbar ist auch, dass das oben beschriebene Verfahren mit dem hier vorgestellten Heizgerät ausgeführt wird.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Sensor um einen Luftstromsensor handelt, der stromauf der Mischstelle angeordnet ist. Bevorzugt ist der Sensor in diesem Zusammenhang zumindest teilweise in und/oder an dem Zuluftkanal angeordnet.
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Nach einem weiteren Aspekt wird auch eine Verwendung eines Luftstromsensors zum Bestimmten der Brennstoffart vorgeschlagen, mit welcher ein Heizgerät zur Beheizung eines Gebäudes versorgt wird.
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Die im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Bestimmen der Brennstoffart erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Verfahren zum Betreiben eines Heizgeräts, dem Computerprogram, dem Speichermedium, dem Heizgerät und/oder der Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
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Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert.
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Es stellen dar:
- 1: schematisch einen beispielhaften Ablauf des Verfahrens in Form eines Ablaufdiagramms,
- 2: schematisch einen beispielhaften Aufbau des Heizgerätes, und
- 3: Signalverläufe zur Erläuterung des Verfahrens.
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1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ablauf des Verfahrens in Form eines Ablaufdiagramms. Das Verfahren dient zum Bestimmen der Brennstoffart, mit welcher ein Heizgerät 1 zur Beheizung eines Gebäudes versorgt wird. Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b) und c) ist beispielhaft und kann so zum Beispiel bei einem regulären Betriebsablauf durchlaufen werden. Darüber hinaus ist jedoch auch denkbar, dass die Schritte a), b) und c) zumindest teilweise parallel durchgeführt werden.
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In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein sensorisches Erfassen mindestens eines Parameters, der einen Rückschluss auf den Luftstrom erlaubt, der dem Heizgerät 1 zugeführt wird. In Block 120 erfolgt gemäß Schritt b) ein Vergleichen mindestens eines Messwertes des in Schritt a) erfassten Parameters mit mindestens einem Referenzwert. In Block 130 erfolgt gemäß Schritt c) ein Bestimmen der Brennstoffart in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses aus Schritt b).
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Die Schritte a), b) und c) können während einer Startphase des Heizgerätes 1 durchgeführt werden. In Schritt a) kann der Parameter stromauf einer Mischstelle 5 von Brennstoff und Luft gemessen wird (vgl. 2). Zudem können in Schritt a) mehrere Zwischenschritte durchgeführt werden, die im Block 110 beispielhaft mit den Blöcken 210, 220 und 230 gezeigt sind.
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In Block 210 kann gemäß Zwischenschritt i) ein Einstellen einer definierten Förderleistung einer Fördereinrichtung 2 des Heizgeräts 1 erfolgen. In Block 220 kann gemäß Zwischenschritt ii) ein Erfassen mindestens eines ersten Messwertes des Parameters bei einer ersten Ventilstellung eines Brennstoffventils 8 des Heizgeräts 1 erfolgen. In Block 230 kann gemäß Zwischenschritt iii) ein Erfassen mindestens eines zweiten Messwertes des Parameters bei einer zweiten Ventilstellung des Brennstoffventils 8 des Heizgeräts 1 erfolgen, wobei das Brennstoffventil 8 in der zweiten Ventilstellung mehr geöffnet ist als in der ersten Ventilstellung.
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Dabei kann eine Differenz aus erstem Messwert und zweitem Messwert gebildet werden. Weiterhin kann die Differenz mit einem Referenzwert verglichen werden. Zur näheren Erläuterung wird auf die im Zusammenhang mit der 3 beschriebenen Signalverläufe verwiesen.
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Das hier beschriebene Verfahren zum Bestimmen der Brennstoffart kann weiterhin in einem Verfahren zum Betreiben eines Heizgeräts 1 zur Beheizung eines Gebäudes genutzt werden, um die verwendete Brennstoffart zu bestimmen. Anschließend kann mindestens ein Betriebsparameter des Heizgeräts 1 in Abhängigkeit der verwendeten Brennstoffart eingestellt werden.
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2 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau des Heizgerätes 1. Heizgerät 1 dient in der Regel zur Beheizung eines Gebäudes (hier nicht dargestellt). Das Heizgerät weist eine Fördereinrichtung 2 zur Förderung eines Brennstoff-Luft-Gemisches hin zu einem Brenner 3 des Heizgeräts 1 auf. Bei der Fördereinrichtung 2 handelt es sich hier beispielhaft um ein Gebläse. Weiterhin weist das Heizgerät einen Zuluftkanal 4 auf, der hin zu einer Mischstelle 5 von Brennstoff und Luft führt. Zudem ist auch ein beispielhafter Brennstoffkanal 11 des Heizgerätes 1 gezeigt, der sich ausgehend von einer Brennstoffquelle 10, wie etwa einem Brennstofftank, hin zu der Mischstellt 5 erstreckt.
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Das Heizgerät 1 weist darüber hinaus auf einen Sensor 6 auf, der mindestens einen Parameter erfassen kann, der einen Rückschluss auf den Luftstrom durch den Zuluftkanal 4 erlaubt. Bei dem Sensor 6 handelt es sich hier vorteilhafterweise um einen Luftstromsensor 6, der stromauf der Mischstelle 5 angeordnet ist. Zudem weist das Heizgerät auch eine Auswerteeinrichtung 7 auf, die in Abhängigkeit eines Vergleichs mindestens eines Messwertes des Parameters mit mindestens einem Referenzwert die Brennstoffart bestimmen kann, mit welcher das Heizgerät 1 versorgt wird.
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3 zeigt Signalverläufe zur Erläuterung des Verfahrens. Dabei ist die Sensorsignalgröße 12 über der Zeit 13 aufgetragen. Die gezeigten Signalverläufe können bei einem Betrieb eines Heizgerätes 1 beobachtet werden, wie dieses in 2 als Beispiel für ein hier vorgeschlagenes Heizgerät 1 veranschaulicht ist.
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Das Heizgerät 1 (z.B. ein Gas-Brennwertgerät) ist in diesem Zusammenhang beispielhaft mit einem Brennersystem ausgerüstet, bei dem vor einer als Gebläse ausgeführten Fördereinrichtung 2 das Gas und die Verbrennungsluft zusammengeführt werden. Dieses Gemisch wird dann von dem Gebläse 2 zum Brenner 3 transportiert, wo dann die Verbrennung stattfindet.
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In dem Zuluftkanal 4 zur Mischstelle 5 von Gas und Luft ist ein Sensor 6 angebracht, der ein dem Luftstrom proportionales elektrisches Signal an eine Auswertelektronik 7 gibt. Der Sensor 6 kann ein Massenstromsensor, ein Differenzdrucksensor oder auch ein Sensor mit einer Pitotrohranbindung oder ähnlichem sein.
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Dieses Signal wird beispielsweise während der Startphase eines Brenners von der Auswertelektronik 7 ausgewertet. Die Startphase besteht dabei in der Regel aus dem Hochlauf des Gebläses 2 auf eine definierte Drehzahl. Das in dem Zustand vorhandene, dem Luftstrom proportionale Sensorsignal (Linie a in 3) wird in der Auswerteelektronik 7 gespeichert. Danach wir das Gasventil 8 in eine definierte Öffnungsposition gefahren. Dies geschieht im Ausführungsbeispiel über einen Schrittmotor 9.
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Nach dem Erreichen der Öffnungsposition des Gasventils 8 wird wiederum das Signal des Sensors 6 gemessen und in der Auswerteelektronik 7 gespeichert. Dies wird hier zur Veranschaulichung sowohl für Flüssiggas (Linie b in 3) als auch für Erdgas (Linie c in 3) durchgeführt. Die beiden gespeicherten Signalwerte werden nun miteinander verglichen: Liegt der Signalwert (Linie b in 3) oberhalb eines empirisch ermittelten und in der Auswerteelektronik 7 hinterlegten Referenzwertes (Linie d), so wird die Software der Auswertelektronik 7 auf den Zustand „Flüssigas“ automatisch geschaltet. Liegt der Signalwert (Linie c in 3) unterhalb des Referenzwertes (Linie d), so wir auf den Zustand „Erdgas“ geschaltet.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Differenz aus erstem Messwert und zweitem Messwert gebildet werden. In diesem Zusammenhang kann hier beispielweise eine Differenz aus erstem Messwert (Linie a in 3) und zweitem Messwert (Linie b oder c in 3) gebildet werden. Welche der Linien b oder c als zweiter Messwert aufgezeichnet wird und für die Differenzbildung zur Verfügung steht hängt entsprechend von den verwendeten Gasart Flüssiggas (Linie b) oder Erdgas (Linie c) ab. Der Differenzwert aus erstem Messwert für kein Brennstoff (Linie a) und zweitem Messwert für Flüssiggas (Linie b) läge entsprechend unterhalb des Referenzwertes (Linie d). Dementsprechend läge der Differenzwert aus erstem Messwert für kein Brennstoff (Linie a) und zweitem Messwert für Erdgas (Linie c) oberhalb des Referenzwertes (Linie d). Aus dem Vergleich von Differenzwert mit dem Referenzwert kann besonders vorteilhaft auf die verwendete Brennstoffart, insbesondere Gasart rückgeschlossen werden.
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Die in der 3 gezeigten Zusammenhänge lassen sich insbesondere wie folgt erläutern: Nach dem Öffnen des Gasventils 8 reduziert sich der Luftstrom am Sensor 6, um die Menge an Brennstoff, die als Gas dem Gebläse 2 zugeführt wird, da der Gesamtförderstrom des Gebläses (d.h. der Gesamtvolumenstrom durch das Gebläse) konstant bleibt. Bei gleicher Öffnungsposition des Gasventils 8 ist bei Verwendung von Flüssiggas der Gasstrom nur ¼ (ein Viertel) dessen von Erdgasen. Das lässt sich insbesondere mit der höheren Dichte von Flüssiggas (auch im gasförmigen Zustand) begründen. Dies führt zu einer Änderung des Luftstroms am Sensor 6.
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Somit wird ein Verfahren angegeben, welches die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise löst, insbesondere zu einer automatischen Einstellbarkeit von Betriebsparametern in Abhängigkeit der verwendeten Brennstoffart beitragen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Heizgerät
- 2
- Fördereinrichtung
- 3
- Brenner
- 4
- Zuluftkanal
- 5
- Mischstelle
- 6
- Sensor
- 7
- Auswerteeinrichtung
- 8
- Brennstoffventil
- 9
- Schrittmotor
- 10
- Brennstoffquelle
- 11
- Brennstoffkanal
- 12
- Sensorsignalgröße
- 13
- Zeit
