DE102020109358A1

DE102020109358A1 - Verfahren zum Regeln einer Verbrennung von Brennstoff in einer Einzelfeuerstätte

Info

Publication number: DE102020109358A1
Application number: DE102020109358.6A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Brunner
Original assignee: Ulrich Brunner Ofen und Heiztechnik Ges Fuer Guss und Stahlkonstruktionen Mbh; Ulrich Brunner Ofen und Heiztechnik Gesellschaft Fuer Guss und Stahlkonstruktionen Mbh
Current assignee: Ulrich Brunner Ofen und Heiztechnik Ges Fuer Guss und Stahlkonstruktionen Mbh; Ulrich Brunner Ofen und Heiztechnik Gesellschaft Fuer Guss und Stahlkonstruktionen Mbh
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2021-10-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Verbrennung von Brennstoff, wie Brennholz, in einer Einzelfeuerstätte, mit den Schritten: Regeln einer Primärluftzuführung zu der Verbrennung, Regeln einer Sekundärluftzuführung zu der Verbrennung und Ermitteln eines der Verbrennung zugeordneten Messwerts, wobei das Regeln der Sekundärluftzuführung in Abhängigkeit des ermittelten Messwerts und das Regeln der Primärluftzuführung in Abhängigkeit einer Sekundärluftstellung der Sekundärluftzuführung erfolgt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Verbrennung von Brennstoff, wie Brennholz, in einer Einzelfeuerstätte, mit den Schritten: Regeln einer Primärluftzuführung zu der Verbrennung, Regeln einer Sekundärluftzuführung zu der Verbrennung und Ermitteln eines der Verbrennung zugeordneten Messwerts. Ferner betrifft die Erfindung eine Regelvorrichtung einer Verbrennung von Brennstoff, wie Brennholz, in einer Einzelfeuerstätte, mit einer Primärluftregelung zum Regeln einer Primärluftzuführung zu der Verbrennung, einer Sekundärluftregelung zum Regeln einer Sekundärluftzuführung zu der Verbrennung und einer Messwertermittlung zum Ermitteln eines der Verbrennung zugeordneten Messwerts.
Einzelfeuerstätten der hier relevanten Art dienen dazu feste Brennstoffe, wie insbesondere Brennholz in Form von Stückgut oder Schüttgut, zu verbrennen. Als Einzelfeuerstätten werden hier insbesondere Kachelöfen mit deren Brenneinsätzen verstanden. Bei der Verbrennung wird der Brennstoff zunächst unter hoher Temperatur und mittels Zufuhr von Primärluft, die Sauerstoff enthält, zu Brenngas vergast. Das Brenngas wird dann zusammen mit Sekundärluft, die weiteren Sauerstoff enthält, als Mischgas weiter oxidiert und damit zu Abgas verbrannt. Kachelöfen dieser Arte haben einen dem Brenneinsatz nachgeordneten Abgasabzug, der als Wärmeübertrager wirkt und mittels dessen Wärme aus dem Abgas auf den Kachelofen übertragen wird. Das Abgas wird dann aus der Einzelfeuerstätte mittels eines Kamins abgeführt.
Zugrundeliegende Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Einzelfeuerstätte derart zu gestalten, dass sie einfach zu regeln ist und zugleich besonders wenig Schadstoffe bei der Verbrennung mit ihrem Abgas ausstößt.
Erfindungsgemäße Lösung
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Regeln einer Verbrennung von Brennstoff, wie Brennholz, in einer Einzelfeuerstätte gelöst, mit den Schritten: Regeln einer Primärluftzuführung zu der Verbrennung, Regeln einer Sekundärluftzuführung zu der Verbrennung und Ermitteln eines der Verbrennung zugeordneten Messwerts, wobei das Regeln der Sekundärluftzuführung in Abhängigkeit des ermittelten Messwerts und das Regeln der Primärluftzuführung in Abhängigkeit einer Sekundärluftstellung der Sekundärluftzuführung erfolgt.
Ferner ist die Aufgabe mit einer Regelvorrichtung einer Verbrennung von Brennstoff, wie Brennholz, in einer Einzelfeuerstätte gelöst, mit einer Primärluftregelung zum Regeln einer Primärluftzuführung zu der Verbrennung, einer Sekundärluftregelung zum Regeln einer Sekundärluftzuführung zu der Verbrennung und einer Messwertermittlung zum Ermitteln eines der Verbrennung zugeordneten Messwerts, wobei die Sekundärluftregelung in Abhängigkeit des ermittelten Messwerts und die Primärluftregelung in Abhängigkeit der Sekundärluftregelung geregelt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird als Messwert eine Temperatur, insbesondere eine Temperatur des Brenngases und/oder des Abgases ermittelt. Eine solche Temperaturmessung ist ein besonders einfaches und betriebssicheres Messverfahren, das insbesondere auch besonders nah an einem Brennraum und damit auch bei dort vorherrschenden hohen Temperaturen durchgeführt werden kann. Alternativ können andere Messverfahren, wie insbesondere mittels einer Lambda-Sonde zur Anwendung kommen, die aber insbesondere nicht bei sehr hohen Umgebungstemperaturen angewendet werden können.
Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise mit einem Start der Verbrennung die Primärluftzuführung auf eine Primärluftstellung 0 gestellt, bei der die Primärluftzuführung maximal stark bzw. in eine maximale Offen-Stellung gestellt ist. Zugleich wird die Sekundärluftzuführung auf eine Sekundärluftstellung 0 gestellt, bei der die Sekundärluftzuführung minimal stark gestellt, insbesondere null ist. Mit der derartigen Regelung wird pro Zeiteinheit viel Primärluft und wenig bis keine Sekundärluft zu der Verbrennung geführt.
Mit Erreichen eines Messwerts 1, der eine erfolgreiche Zündung der Verbrennung anzeigt, wird die Primärluftzuführung vorteilhaft auf eine Primärluftstellung 1 gestellt, bei der die Primärluftzuführung weniger stark ist. Damit ist die so genannte Anheizphase beendet und es wird mit der derartigen Anheizüberwachung in die eigentliche erfindungsgemäße Regelung eingetreten.
Mit Erreichen eines Messwerts 2, der eine weitere Steigerung der Verbrennung anzeigt, wird die Sekundärluftzuführung vorzugsweise auf eine Sekundärluftstellung 2 gestellt, bei der die Sekundärluftzuführung beginnt bzw. stärker ist. Es fängt nun also die Zufuhr von Sekundärluft an, um damit nicht nur das Brenngas sondern auch das nachfolgend entstehende Mischgas weiter mit Sauerstoff anzureichern.
Mit Erreichen eines Messwerts 3, der eine weitere Steigerung der Verbrennung anzeigt, wird insbesondere vorteilhaft die Sekundärluftzuführung auf eine Sekundärluftstellung 3 gestellt, bei der die Sekundärluftzuführung nochmals stärker gestellt ist. Die Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Sekundärluft wird hier also in Abhängigkeit des Messwerts gesteuert, wobei diese Steuerung insbesondere proportional zum Messwert erfolgt, und insbesondere bis die Sekundärluft eine maximale Offen-Stellung erreicht hat. Mit dem derartigen Steigern der Zufuhr von Sekundärluft und damit von weiterem Sauerstoff in das Mischgas wird dessen Verbrennung weiter optimiert.
Mit Erreichen einer Sekundärluftstellung 4, bei der die Sekundärluftzuführung stärker ist, wird bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Primärluftzuführung auf eine Primärluftstellung 4 gestellt, bei der die Primärluftzuführung weniger stark gestellt ist. Damit regelt hier die Primärluft gegen die Sekundärluft, wobei insbesondere die Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Primärluft zeitabhängig verringert wird. Dies geschieht insbesondere bis die Primärluftzuführung vollständig geschlossen ist. Alternativ wird die Primärluftzuführung in weiterer Abhängigkeit zur Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Sekundärluft geregelt. Die Regelung der Primärluft erfolgt vorzugsweise bis die Primärluftzuführung eine minimale Offen-Stellung erreicht hat. Bei dieser Regelung der Primärluftzuführung in Abhängigkeit von der Sekundärluftzuführung wird darüber hinaus vorteilhaft eine weitere Abfrage berücksichtigt, bei der geprüft wird, ob der Messwert eine vorgegebene Änderung erfahren hat, also insbesondere um ein vorgegebenes Delta gestiegen ist. Ist dies der Fall und damit die Abfrage positiv, wird die Primärluftzuführung in Abhängigkeit von der Sekundärluftzuführung gestellt. Ist die Abfrage jedoch negativ, bleibt die Primärluftzuführung zunächst ohne Verstellung.
Mit Erreichen eines Messwerts 5, der eine Verringerung der Verbrennung anzeigt, wird bevorzugt die Sekundärluftzuführung auf eine Sekundärluftstellung 5 gestellt, bei der die Sekundärluftzuführung weniger stark ist. Die Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Sekundärluft wird damit wieder in Abhängigkeit des Messwerts geregelt, wobei diese Regelung insbesondere proportional zum Messwert erfolgt - und zwar nun nach unten bzw. zum Verringern der Sekundärluft hin.
Mit Erreichen einer Sekundärluftstellung 6, bei der die Sekundärluftzuführung nochmals weniger stark gestellt ist, wird vorteilhaft die Primärluftzuführung auf eine Primärluftstellung 6 gestellt, bei der die Primärluftzuführung wieder stärker gestellt ist. Die Primärluft regelt damit wieder gegen die Sekundärluft, d.h. während die Menge an zugeführter Sekundärluft verringert wird, wird die Menge an zugeführter Primärluft erhöht. Die Primärluftzuführung wird dabei vorzugsweise zeitabhängig geöffnet und insbesondere proportional zur verstreichenden Zeitdauer. Alternativ kann die Primärluftzuführung auch in weiterer Abhängigkeit zur Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Sekundärluft geregelt werden. Bei dieser Regelung der Primärluftzuführung in Abhängigkeit von der Sekundärluftzuführung wird darüber hinaus vorteilhaft ebenfalls die oben genannte weitere Abfrage berücksichtigt, bei der geprüft wird, ob der Messwert eine vorgegebene Änderung erfahren hat, also hier insbesondere um ein vorgegebenes Delta gesunken ist. Ist dies der Fall und damit die Abfrage positiv, wird die Primärluftzuführung in Abhängigkeit von der Sekundärluftzuführung gestellt. Ist die Abfrage jedoch negativ, bleibt die Primärluftzuführung zunächst ohne Verstellung. Ferner ist vorzugsweise die Sekundärluftstellung 6 im Wesentlichen gleich zu der Sekundärluftstellung 4, d.h. beide Regelungsphasen werden bei etwa der gleichen Sekundärluftzufuhr begonnen.
Mit Erreichen eines Messwerts 7, der eine weitere Verringerung der Verbrennung anzeigt, wird die Sekundärluftzuführung insbesondere auf eine Sekundärluftstellung 7 gestellt, bei der die Sekundärluftzuführung wieder minimal stark gestellt ist und insbesondere auf null gestellt ist.
Schließlich wird vorteilhaft mit Erreichen der Sekundärluftstellung 7 die Primärluftzuführung auf eine Primärluftstellung 7 gestellt, bei der die Primärluftzuführung nochmals weniger stark gestellt ist. Die Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Primärluft wird dabei vorzugsweise zeitabhängig verringert und insbesondere proportional zur verstreichenden Zeitdauer, vorteilhaft bis die Primärluftzuführung wieder minimal, insbesondere auf null gestellt ist.
Figurenliste
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer Einzelfeuerstätte mit einer erfindungsgemäßen Regelvorrichtung,
2 den Schnitt II - II gemäß 1,
3 ein Verlaufsdiagramm einer Regelung mit der genannten Regelvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In den 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Einzelfeuerstätte 10 in Gestalt eines Kachelofen-Einsatzes als Heizgerät veranschaulicht, das ein quaderförmiges Gehäuse 12 mit einem darin angeordneten Brennraum 14 umfasst. Der Brennraum 14 ist ebenfalls im Wesentlichen quaderförmig gestaltet und an seinem Boden 16, seinen Seitenwänden 18, seiner Rückwand 20 sowie seiner Decke 22 mit flammfestem Material in Plattenform ausgekleidet. Hinter der Rückwand 20 des Brennraums 14 befindet sich ein Nachbrennraum 24, der seinerseits von einer ebenfalls flammfesten Rückwand 26 begrenzt ist. Über dem Nachbrennraum 24 sowie dem Brennraum 14 befindet sich ein Abführraum 28, der nach oben hin von einer bogenförmigen Abgasabführung 30 begrenzt ist. An der Vorderseite des Brennraums 14 befindet sich eine diesen wahlweise verschließende Türe 32.
An der Unterseite des Gehäuses 12 ist eine erste Luftzuführung bzw. Primärluftzuführung 34 für Primärluft in Form eines Rohrstutzens ausgebildet, mittels der dort zugeführte Zuluft zu einem oberen Lufteinlass 36 und einem unteren Lufteinlass 38 geführt werden kann, die innenseitig von der Türe 32 oben bzw. unten an der zugehörigen Türöffnung in den Brennraum 14 münden. Die derart in den Brennraum 14 geführte Zuluft dient dort als Primärluft zur Verbrennung bzw. Vergasung eines Brennstoffs 40, wie insbesondere Holz in Form von Scheiten. Der Brennstoff 40 wird dazu von einem Nutzer der Einzelfeuerstätte 10 in den Brennraum 14 auf dessen Boden 16 gelegt und dort angezündet.
In einem Abstand von ca. 6 cm über dem Boden 16 erstreckt sich in der Rückwand 20 des Brennraums 14 waagrecht eine schlitzförmige Brennöffnung 42 von definierter Größe. Die Brennöffnung 42 weist dabei eine zum Brennraum 14 hin geneigte Bodenfläche 44 auf, von der Asche des Brennstoffs 40 zum Brennraum 14 hin abrutscht.
Hinter der Brennöffnung 42 ist in der Rückwand 26 des Nachbrennraums 24 eine zweite Luftzuführung bzw. Sekundärluftzuführung 46 für Sekundärluft hinein in den Nachbrennraum 24 ausgebildet. Im oberen Teil des Nachbrennraums 24 befinden sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 bis 3 mehrere Barrieren 48, mittels derer Stauflächen und Nachbrennöffnungen 50 gestaltet sind. In Strömungsrichtung hinter der Brennöffnung 42 sind dabei zuerst zwei seitliche Nachbrennöffnungen 50 und dann eine zentrale Nachbrennöffnung 50 vorgesehen.
Die Barrieren 48 dienen zusammen mit den derartigen Nachbrennöffnungen 50 zum Durchmischen eines dort entlangströmenden Gases. Ziel ist es dort Turbulenzen zu erzeugen. Der Raum oberhalb der Barrieren 48 wird dabei als ein Beruhigungsraum 52 bezeichnet, in dem keine weitere Durchmischung mehr stattfindet und stattdessen eine weitgehend laminare, widerstandsarme Strömung stattfindet. In diesem Beruhigungsraum 52 oberhalb von den Nachbrennöffnungen 50 und damit auch stromabwärts von diesen und von der Brennöffnung 42 ist eine Messeinrichtung 54 zum Messen der im Beruhigungsraum 52 vorherrschenden Temperatur vorgesehen.
Die Verbrennung des Brennstoffs 40 erfolgt dann, indem erste Zuluft bzw. Primärluft 56 durch die Primärluftzuführung 34 in den Brennraum 14 gelangt und zur Vergasung des dort verbrennenden Brennstoffs 40 zu Brenngas 58 beiträgt. Das Brenngas 58 gelangt aufgrund eines an der Abgasabführung 30 saugenden (nicht dargestellten) Kamins durch die Brennöffnung 42 in den Nachbrennraum 24, wo durch die Sekundärluftzuführung 46 zweite Zuluft bzw. Sekundärluft 60 zugeführt wird. Es entsteht in dem Nachbrennraum 24 ein Mischgas 62, das weiter an den Barrieren 48 vorbei in den Beruhigungsraum 52 gesogen wird und dort ausbrennt bzw. vollständig verbrennt. Mittels der Messeinrichtung 54 wird zugleich die Temperatur des Mischgases in dem Beruhigungsraum 52 gemessen und anhand der ermittelten Temperaturen dann von einer nachfolgend erläuterten Regelvorrichtung 68 die Sekundärluftzuführung 46 sowie die Primärluftzuführung 34 hinsichtlich der dort pro Zeiteinheit zugeführten Menge an Sekundärluft 60 bzw. Primärluft 56 geregelt.
Bei dieser Regelung einer derart mit Naturzug betriebenen Einzelfeuerstätte 10 sind von der Brennöffnung 42 sowie den Nachbrennöffnungen 50 die zugehörigen Öffnungsquerschnittsflächen 64 bzw. 66 genau definiert bemessen und wie oben erläutert dimensioniert. Die derartige Bemessung bzw. Begrenzung der Öffnungsquerschnittsflächen 64 bzw. 66 begrenzt die pro Zeiteinheit geführte Menge an Brenngas 58 hinein in den Nachbrennraum 24 und weiter in den Beruhigungsraum 52 und führt damit über den zeitlichen Verlauf der Verbrennung des Brennstoffs 40 hinweg, zu einem besonders gleichmäßigen Abbrand.
An der Einzelfeuerstätte 10 ist ferner die in den Zeichnungen nur schemenhaft dargestellte elektronische Regelvorrichtung 68 vorgesehen, die mit einer an der Primärluftzuführung 34 vorgesehenen (nicht dargestellten) Luftklappe und einer weiteren an der Sekundärluftzuführung 46 vorgesehenen (nicht dargestellten) Luftklappe betrieblich gekoppelt ist. Die genannten Luftklappen weisen Stellmotoren auf und sind dafür vorgesehen, die jeweils durch die Primärluftzuführung 34 bzw. die Sekundärluftzuführung 46 pro Zeiteinheit geförderte Luftmenge zu begrenzen. Dazu sind die Klappen mittels der Stellmotoren in verschiedene Stellungen zu bewegen, bei denen die Primärluftzuführung 34 bzw. die Sekundärluftzuführung 46 insbesondere vollständig geschlossen sind, verschieden weit teilweise geschlossen bzw. geöffnet sind oder vollständig geöffnet sind.
Alternativ zu Klappen können vorliegend auch Ventilatoren zum Einsatz kommen, deren Fördervolumen pro Zeiteinheit dann mittels der Regelvorrichtung 68 zu regeln ist.
Die mit der Regelvorrichtung 68 erfolgende Regelung einer Verbrennung des Brennstoffs 40 in dem Brennraum 14 sowie dem Nachbrennraum 24 erfolgt dabei wie folgt, wobei das Diagramm gemäß 3 mit drei Kurven die Verläufe der Stellungen der Primärluftzuführung 34, der Stellungen der Sekundärluftzuführung 46 sowie der Messwerte der Messeinrichtung 54 veranschaulicht:

Zum Starten einer Verbrennung legt wie erwähnt zunächst ein Nutzer der Einzelfeuerstätte 10 den Brennstoff 40 in den Brennraum 14 und zündet diesen manuell an. Der Nutzer schließt dann die Türe 32 womit für die Regelvorrichtung 68 ein Start-Signal gegeben wird. Mit dem derartigen Start der Verbrennung stellt die Regelvorrichtung 68 die Klappe der Primärluftzuführung 34 auf eine Primärluftstellung 0, die im Diagramm gemäß 3 mit 70 gekennzeichnet ist. Bei dieser Primärluftstellung 0 ist die Klappe der Primärluftzuführung 34 vollständig geöffnet und damit die Primärluftzuführung 34 maximal stark. Zugleich wird die Klappe der Sekundärluftzuführung 46 auf eine Sekundärluftstellung 0 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 72 gekennzeichnet ist. Bei dieser Sekundärluftstellung 0 ist die Klappe der Sekundärluftzuführung 46 vollständig geschlossen und damit die Sekundärluftzuführung 46 minimal stark bzw. gleich Null.

Mit Erreichen eines Messwerts 1, der im Diagramm gemäß 3 mit 74 gekennzeichnet ist, wird der Regelvorrichtung 68 eine erfolgreiche Zündung des Brennstoffs 40 und damit eine ordentlich ablaufende Verbrennung anzeigt. Mit diesem Signal wird von der Regelvorrichtung 68 dann die Primärluftzuführung auf eine Primärluftstellung 1 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 76 gekennzeichnet ist. Bei dieser Primärluftstellung 1 ist die pro Zeiteinheit durch die Primärluftzuführung 34 zugeführte Luftmenge weniger groß bzw. stark als zuvor.
Mit Erreichen eines Messwerts 2, der im Diagramm gemäß 3 mit 78 gekennzeichnet ist, wird dann eine weiter angestiegene Temperatur des Mischgases 62 im Beruhigungsraum 52 und damit eine weitere Steigerung der Verbrennung anzeigt. Damit wird von der Regelvorrichtung 68 die Klappe der Sekundärluftzuführung 46 auf eine Sekundärluftstellung 2 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 80 gekennzeichnet ist. Bei dieser Sekundärluftstellung 2 ist die mit der Sekundärluftzuführung 46 pro Zeiteinheit zugeführte Luftmenge stärker als zuvor.
Mit Erreichen eines Messwerts 3, der im Diagramm gemäß 3 mit 82 gekennzeichnet ist, wird dann im Nachfolgenden eine weitere Steigerung der Verbrennung anzeigt. Damit wird die Sekundärluftzuführung 46 auf eine Sekundärluftstellung 3 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 84 gekennzeichnet ist. Bei dieser Sekundärluftstellung 3 ist die Sekundärluftzuführung 46 nochmals stärker offen gestellt als vorher.
Mit dem derartigen Regelverfahren mittels der Regelvorrichtung 68 wird also die Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Sekundärluft in Abhängigkeit des Messwerts der Messeinrichtung 54 gesteuert. Insbesondere wird dabei die Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Sekundärluft 60 proportional zum Messwert und damit proportional zur Temperatur in dem Beruhigungsraum 52 geregelt. Diese Regelung wird durchgeführt, bis die Sekundärluft eine maximale Menge bzw. die Klappe der Sekundärluftzuführung 46 eine maximale Offen-Stellung erreicht hat (siehe Maximum-Plateau der Kurve der Sekundärluftzuführung 46 gemäß 3).
Mit Erreichen einer Sekundärluftstellung 4, die im Diagramm gemäß 3 mit 86 gekennzeichnet ist und bei der die Sekundärluftzuführung 46 nochmals stärker gestellt ist, wird die Primärluftzuführung auf eine Primärluftstellung 4 gestellt. Diese Primärluftstellung 4 ist im Diagramm gemäß 3 mit 88 gekennzeichnet. Bei dieser Primärluftstellung 4 ist die Primärluftzuführung 34 nochmals weniger stark bzw. weiter geschlossen eingestellt.
Bei dem derartigen Regeln wird also die Sekundärluftzuführung 46 in Abhängigkeit des ermittelten Messwerts und dann die Primärluftzuführung 34 in Abhängigkeit der Sekundärluftstellung der Sekundärluftzuführung 46 geregelt. Dabei wird insbesondere die Primärluft gegen die Sekundärluft geregelt, was bedeutet, dass die Primärluft verringert wird, während zugleich pro Zeiteinheit mehr Sekundärluft zugeführt wird. Das Verringern der pro Zeiteinheit zugeführten Menge an Primärluft erfolgt insbesondere zeitabhängig und dabei proportional zur verstrichenen Zeitdauer, und insbesondere bis die Primärluftzuführung 34 vollständig geschlossen ist bzw. eine minimale Offen-Stellung erreicht hat (siehe Minimum-Plateau der Kurve der Primärluftzuführung 34 gemäß 3).
Mit Erreichen eines Messwerts 5, der im Diagramm gemäß 3 mit 90 gekennzeichnet ist, wird der Regelvorrichtung 68 von der Messeinrichtung 54 eine erste Verringerung bzw. ein Rückgang der Verbrennung anzeigt. Die Sekundärluftzuführung 46 wird mit diesem Messsignal auf eine Sekundärluftstellung 5 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 92 gekennzeichnet ist und bei die Sekundärluftzuführung 46 weniger stark gestellt ist. Dabei wird also die pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Sekundärluft 60 wieder in Abhängigkeit des Messwertes geregelt. Diese Regelung erfolgt nun „nach unten“ und insbesondere wieder proportional zum Messwert.
Mit Erreichen einer Sekundärluftstellung 6, die im Diagramm gemäß 3 mit 94 gekennzeichnet ist und bei der die Sekundärluftzuführung 46 nochmals weniger stark gestellt ist, wird die Klappe der Primärluftzuführung 34 auf eine Primärluftstellung 6 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 96 gekennzeichnet ist. Bei dieser Primärluftstellung 6 ist die Primärluftzuführung 34 wieder stärker bzw. weiter offen gestellt. Damit ist hier die Primärluft 56 wieder gegen die Sekundärluft 60 geregelt. Während die Sekundärluftzuführung 46 geschlossen wird, wird die Primärluftzuführung 34 geöffnet. Das derart gesteigerte Zuführen von Primärluft 56 erfolgt insbesondere zeitabhängig und dabei proportional zur verstrichenen Zeitdauer. Ferner ist insbesondere die Sekundärluftstellung 6 im Wesentlichen gleich zu der Sekundärluftstellung 4.
Mit Erreichen eines Messwerts 7, der im Diagramm gemäß 3 mit 98 gekennzeichnet ist und der eine weitere Verringerung der Verbrennung anzeigt, wird die Klappe der Sekundärluftzuführung 46 auf eine Sekundärluftstellung 7 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 100 gekennzeichnet ist. Bei dieser Sekundärluftstellung 7 ist die Sekundärluftzuführung 46 wieder minimal stark, insbesondere auf null gestellt. Der Messwert 7gibt dabei insbesondere bevorzugt einen Abfall des Messwerts zwischen 10 und 30%, bevorzugt zwischen 15 und 25%, besonders bevorzugt von 20%, bezogen auf einen zuvor ermittelten maximalen Messwert, also eine maximale Temperatur in dem Beruhigungsraum 52 an.
Mit Erreichen der Sekundärluftstellung 7 wird ferner die Klappe der Primärluftzuführung 34 auf eine Primärluftstellung 7 gestellt, die im Diagramm gemäß 3 mit 102 gekennzeichnet ist. Bei dieser Sekundärluftstellung 7 wird die Primärluftzuführung 34 nochmals weniger stark gestellt. Die Menge an pro Zeiteinheit zugeführter Primärluft 56 wird nun insbesondere zeitabhängig verringert und vorzugsweise proportional zur verstrichenen Zeitdauer bis die Primärluftzuführung 34 wieder minimal, insbesondere auf null gestellt ist (siehe rechtes Ende der Kurve der Primärluftzuführung 34 gemäß 3).
Abschließend sei angemerkt, dass sämtlichen Merkmalen, die in den Anmeldungsunterlagen und insbesondere in den abhängigen Ansprüchen genannt sind, trotz des vorgenommenen formalen Rückbezugs auf einen oder mehrere bestimmte Ansprüche, auch einzeln oder in beliebiger Kombination eigenständiger Schutz zukommen soll.
Bezugszeichenliste

10: Einzelfeuerstätte
12: Gehäuse
14: Brennraum
16: Boden
18: Seitenwand
20: Rückwand
22: Decke
24: Nachbrennraum
26: Rückwand
28: Abführraum
30: Abgasabführung
32: Türe
34: Primärluftzuführung
36: oberer Lufteinlass
38: unterer Lufteinlass
40: Brennstoff
42: Brennöffnung
44: Bodenfläche
46: Sekundärluftzuführung
48: Barriere
50: Nachbrennöffnung
52: Beruhigungsraum
54: Messeinrichtung
56: Primärluft
58: Brenngas
60: Sekundärluft
62: Mischgas
64: Öffnungsquerschnittsfläche der Brennöffnung
66: Öffnungsquerschnittsfläche der Nachbrennöffnung
68: Regelvorrichtung
70: Primärluftstellung 0
72: Sekundärluftstellung 0
74: Messwert 1
76: Primärluftstellung 1
78: Messwert 2
80: Sekundärluftstellung 2
82: Messwert 3
84: Sekundärluftstellung 3
86: Sekundärluftstellung 4
88: Primärluftstellung 4
90: Messwert 5
92: Sekundärluftstellung 5
94: Sekundärluftstellung 6
96: Primärluftstellung 6
98: Messwert 7
100: Sekundärluftstellung 7
102: Primärluftstellung 7

Claims

Verfahren zum Regeln einer Verbrennung von Brennstoff, wie Brennholz, in einer Einzelfeuerstätte (10), mit den Schritten: - Regeln einer Primärluftzuführung (34) zu der Verbrennung, - Regeln einer Sekundärluftzuführung (46) zu der Verbrennung und - Ermitteln eines der Verbrennung zugeordneten Messwerts, dadurch gekennzeichnet, dass das Regeln der Sekundärluftzuführung in Abhängigkeit des ermittelten Messwerts (78, 82, 90) und das Regeln der Primärluftzuführung (34) in Abhängigkeit einer Sekundärluftstellung (86, 94) der Sekundärluftzuführung (46) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Messwert (74, 78, 82, 90, 98) eine Temperatur ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Start der Verbrennung die Primärluftzuführung (34) auf eine Primärluftstellung 0 (70) gestellt wird, bei der die Primärluftzuführung (34) maximal stark ist, und die Sekundärluftzuführung (46) auf eine Sekundärluftstellung 0 (72) gestellt wird, bei der die Sekundärluftzuführung (46) minimal stark, insbesondere null ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen eines Messwerts 1 (74), der eine erfolgreiche Zündung der Verbrennung anzeigt, die Primärluftzuführung (34) auf eine Primärluftstellung 1 (76) gestellt wird, bei der die Primärluftzuführung (34) weniger stark ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen eines Messwerts 2 (78), der eine weitere Steigerung der Verbrennung anzeigt, die Sekundärluftzuführung (46) auf eine Sekundärluftstellung 2 (80) gestellt wird, bei der die Sekundärluftzuführung (46) stärker ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen eines Messwerts 3 (82), der eine weitere Steigerung der Verbrennung anzeigt, die Sekundärluftzuführung (46) auf eine Sekundärluftstellung 3 (84) gestellt wird, bei der die Sekundärluftzuführung (46) nochmals stärker ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen einer Sekundärluftstellung 4 (86), bei der die Sekundärluftzuführung (46) stärker ist, die Primärluftzuführung (34) auf eine Primärluftstellung 4 (88) gestellt wird, bei der die Primärluftzuführung (34) weniger stark ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen eines Messwerts 5 (90), der eine Verringerung der Verbrennung anzeigt, die Sekundärluftzuführung (46) auf eine Sekundärluftstellung 5 (92) gestellt wird, bei der die Sekundärluftzuführung (46) weniger stark ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen einer Sekundärluftstellung 6 (94), bei der die Sekundärluftzuführung (46) nochmals weniger stark ist, die Primärluftzuführung (34) auf eine Primärluftstellung 6 (96) gestellt wird, bei der die Primärluftzuführung (34) wieder stärker ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen eines Messwerts 7 (98), der eine weitere Verringerung der Verbrennung anzeigt, die Sekundärluftzuführung (46) auf eine Sekundärluftstellung 7 (100) gestellt wird, bei der die Sekundärluftzuführung (46) wieder minimal stark, insbesondere null ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit Erreichen der Sekundärluftstellung 7 (100) die Primärluftzuführung (34) auf eine Primärluftstellung 7 (102) gestellt wird, bei der die Primärluftzuführung (34) nochmals weniger stark ist.
Regelvorrichtung (68) einer Verbrennung von Brennstoff, wie Brennholz, in einer Einzelfeuerstätte (10), mit: - einer Primärluftregelung zum Regeln einer Primärluftzuführung (34) zu der Verbrennung, - einer Sekundärluftregelung zum Regeln einer Sekundärluftzuführung (46) zu der Verbrennung und - einer Messwertermittlung zum Ermitteln eines der Verbrennung zugeordneten Messwerts (74, 78, 82, 90, 98), dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftregelung in Abhängigkeit des ermittelten Messwerts (78, 82, 90) und die Primärluftregelung in Abhängigkeit der Sekundärluftregelung geregelt ist.