DE10307131A1

DE10307131A1 - Heizgerät und zugehöriges Betriebsverfahren

Info

Publication number: DE10307131A1
Application number: DE10307131A
Authority: DE
Inventors: Marc Rosenland; Bernd Baasner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-09-02
Also published as: EP1450102A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizgerät (1), mit einem Gebläse (10) und mit einer Steuerung (15) zur Betätigung des Gebläses (10) in Abhängigkeit wenigstens eines Steuerparameters. Die Steuerung (15) weist zur Drehzahlsteuerung des Gebläses (10) ein Kennfeld mit einer Betriebskennlinie auf, in der die Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit des Steuerparameters abgelegt ist. DOLLAR A Um das Betriebsverhalten des Heizgeräts (1) zu verbessern, ist die Steuerung (15) mit einer Schwingungserkennungseinrichtung (38) verbunden, die im Betrieb des Heizgeräts (1) unzulässiges Schwingungsverhalten des Heizgeräts (1) erkennt. Die Steuerung (15) führt bei Vorliegen eines unzulässigen Schwingungsverhaltens eine Variation der Betriebskennlinie durch, derart, dass dem aktuellen Wert des Steuerparameters eine Ausweich-Gebläsedrehzahl zugeordnet wird, die von derjenigen Gebläsedrehzahl abweicht, die durch die nicht variierte Betriebskennlinie bestimmt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Heizgerät, insbesondere ein Heizgerät einer Gebäudezentralheizung und/oder einer Gebäudewarmwasserbereitungsanlage. Im Betrieb eines solchen Heizgeräts kann es bei bestimmten Betriebszuständen zu unerwünschten Schwingungen kommen, welche die Flammenbildung eines Brenners des Heizgeräts nachteilig beeinflussen können. Beispielsweise können die Flammen zu Schwingungen in einem Resonanzbereich angeregt werden, was die Güte der Verbrennung, insbesondere hinsichtlich Emissionswerte und Wirkungsgrad, verschlechtert. Im Extremfall kann die Flamme durch die Eigenschwingungen ausgehen.

Das Schwingungsverhalten eines solchen Heizgeräts wird zum einen vom jeweiligen Betriebszustand des Heizgeräts, z.B. Drehzahl eines Gebläses und/oder Brennstoffvolumenstrom, bestimmt, zum anderen hat der Aufbau des Heizgeräts ebenfalls einen wesentlichen Einfluss auf das Schwingungsverhalten. Zum Aufbau zählt insbesondere die Gestaltung der Zuluft- und Abluftführung z.B. im Hinblick auf Rohrlänge, Rohrquerschnitte, Anzahl und Art der Strömungsumlenkungen. Des Weiteren kann von Bedeutung sein, ob es sich beim Heizgerät um ein Außenwandgerät und/oder um ein Brennwertgerät handelt. Da der Geräteaufbau vom jeweiligen Anwendungsfall abhängt, können die im Betrieb möglicherweise auftretenden Schwingungszustände werksseitig nicht berücksichtigt werden. Darüber hinaus können auch Umgebungsbedingungen des Heizgeräts, wie z.B. Frischlufttemperatur und Luftdruck, das Schwingungsverhalten des Heizgeräts beeinflussen.

Vorteile der Erfindung

Die vorliegende Erfindung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat den Vorteil, dass das Heizgerät unzulässige Schwingungszustände selbsttätig erkennt und durch eine Veränderung der Gebläsedrehzahl automatisch beseitigt. Die nachteiligen Wirkungen von gegebenenfalls auftretenden Schwingungen können somit unabhängig von der jeweiligen Einbausituation, unabhängig von der Peripherie des Heizgeräts, unabhängig von den Umgebungsbedingungen und unabhängig vom jeweiligen Betriebszustand des Heizgeräts wirksam reduziert bzw. vermieden werden. Werksseitige Voreinstellungen sind dadurch überflüssig.

Durch eine Veränderung der Gebläsedrehzahl kann besonders effektiv in das Schwingungssystem bzw. in das Schwingungsverhalten des Heizgeräts eingegriffen werden, so dass ein gegebenenfalls auftretendes Eigenresonanzverhalten durch eine Veränderung der Gebläsedrehzahl wirkungsvoll beseitigt werden kann.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung wird auch darin gesehen, dass die Veränderung der Gebläsedrehzahl mit Hilfe einer Variation der Betriebskennlinie erreicht wird, so dass in den eigentlichen Kontrollalgorithmus zur Steuerung oder Regelung der Gebläsedrehzahl nicht eingegriffen werden muss. Durch die Veränderung der Betriebskennlinie erfolgt die entsprechende Anpassung der Gebläsedrehzahl mit Hilfe des Kontrollalgorithmus von selbst. Die Erfindung kann somit auf einen vorhandenen Kontrollalgorithmus zurückgreifen, so dass hier kein besonderer Aufwand erforderlich ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform kann die Variation der Betriebskennlinie dadurch erfolgen, dass die Steuerung die Betriebskennlinie innerhalb des Kennfelds parallel zur Drehzahlachse verschiebt. Mit anderen Worten, die Nulllage der Drehzahlachse wird relativ zur Betriebskennlinie verstellt. Diese Verschiebung kann grundsätzlich stufenlos oder in Drehzahlstufen erfolgen, wodurch sich in entsprechender Weise eine stufenlose oder gestufte Drehzahlerhöhung der Gebläsedrehzahl ergibt.

Bei einer anderen Ausführungsform kann das Kennfeld mehrere, im wesentlichen parallel zur Betriebskennlinie verlaufende Kennlinien aufweisen. Die Variation der Betriebskennlinie kann dann vorzugsweise dadurch erfolgen, dass die Steuerung auf eine zur Betriebskennlinie benachbarte Kennlinie umschaltet. Da benachbarte Kennlinien sich dadurch voneinander unterscheiden, dass sie gleichen Steuerparametern unterschiedliche Gebläsedrehzahlen zuordnen, ergibt sich auch bei dieser Vorgehensweise eine Veränderung der Gebläsedrehzahl.

Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Betriebskennlinie mehrere Drehzahlstufen aufweisen, die jeweils einem Wertebereich des Steuerparameters zugeordnet sind, wobei innerhalb jeder Drehzahlstufe die jeweilige Gebläsedrehzahl konstant ist und wobei benachbarte Drehzahlstufen verschiedene Gebläsedrehzahlen aufweisen. Bei einer solchen Ausführungsform kann die Variation der Betriebskennlinie zweckmäßig dadurch erfolgen, dass die Steuerung die dem aktuellen Wert des Steuerparameters zugeordnete Drehzahlstufe mit einer benachbarten Drehzahlstufe zusammenfasst, derart, dass den auf diese Weise zusammengefassten Wertebereichen des Steuerparameters die Gebläsedrehzahl der benachbarten Drehzahlstufe zugeordnet ist. Durch diese Maßnahme wird quasi dem aktuellen Wert des Steuerparameters diejenige Gebläsedrehzahl zugeordnet, die dem zum aktuellen Wert des Steuerparameters benachbarten Wertebereich des Steuerparameters zugeordnet ist. Das heißt, die Drehzahlstufe des benachbarten Wertebereichs wird auf den Wertebereich des aktuellen Werts des Steuerparameters erstreckt. Im wesentlichen entspricht diese Vorgehensweise einer Verschiebung der Betriebskennlinie innerhalb des Kennfelds parallel zur Steuerparameterachse. Wie die vorgenannten Ausführungsformen kann auch diese, insbesondere durch eine entsprechende Software, relativ einfach realisiert werden.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 eine stark vereinfachte Prinzipdarstellung eines Heizgeräts nach der Erfindung,
2 eine diagrammartige Darstellung eines Kennfelds.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Entsprechend 1 umfasst ein Heizgerät 1 nach der Erfindung einen Brenner 2, der in einer Brennkammer 3 angeordnet ist. Zur Brennkammer 3 führt eine Luftzuführung 4, über die Verbrennungsluft dem Brenner 2 zugeführt wird. Bei der hier gezeigten Ausführungsform umgibt die Luftzuführung 4 koaxial eine Abgasabführung 5, die mit einem nicht dargestellten Abgasrohr in Verbindung steht, um Verbrennungsabgase in die Atmosphäre zu leiten. Die Luftzuführung 4 mit Luftrohr und die Abgasabführung 5 mit Abgasrohr bilden ein Luft-/Abgassystem. Sofern die Luftzuführung 4 die Verbrennungsluft aus der Umgebung eines Gebäudes ansaugt, in dem das Heizgerät 1 angeordnet ist, handelt es sich beim Heizgerät 1 um ein Außenwandgerät. Üblicherweise bildet das Heizgerät 1 einen Bestandteil einer Gebäudezentralheizung und/oder einer Gebäudewarmwasserbereitungsanlage.
Das Heizgerät 1 kann als Brennwertgerät ausgebildet sein, bei dem die Verbrennungsabgase unter den Taupunkt von Wasser abgekühlt werden. Vorzugsweise handelt es sich beim Heizgerät 1 jedoch um ein konventionelles Heizgerät 1, bei dem die Abgase nicht unter den Taupunkt von Wasser abgekühlt werden.
Der Brenner 2 beaufschlagt mit seinen heißen Verbrennungsabgasen einen Wärmetauscher 6, der über eine Vorlaufleitung 7 und eine Rücklaufleitung 8 beispielsweise mit einer nicht gezeigten Heizkörperanordnung einer Gebäudezentralheizung in Verbindung steht. Über dem Wärmetauscher 6 ist eine Abgassammelhaube 9 angeordnet, die zur Abgasabführung 5 übergeht. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist in der Abgasabführung 5 oberhalb der Abgassammelhaube 9 eine Gebläse 10 angeordnet, das das Abgas aus der Brennkammer 3 ansaugt und durch den Sog einen entsprechenden Volumenstrom bzw. Luftmassenstrom an Verbrennungsluft über die Luftzuführung 4 dem Brenner 2 zuführt. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Gebläse 10 auch in der Luftzuführung 4 angeordnet sein.
Des Weiteren ist der Brenner 2 über eine Brennstoffleitung 11 und eine Brennstoffregeleinrichtung 12 mit einer Brennstoffversorgung 13 verbunden. Als Brennstoff wird üblicherweise Erdgas oder Heizöl verwendet. Die Brennstoffregeleinrichtung 12 kann mit einem Modulationsmagneten 14 ausgestattet sein, der für die geeignete Verstellung der Brennstoffregeleinrichtung 12 sorgt.
Das Heizgerät 1 weist außerdem eine Steuerung 15 auf, die zum einen zur Betätigung des Modulationsmagneten 14 dient, wozu die Steuerung 15 über eine Steuerleitung 16 mit dem Modulationsmagneten 14 verbunden ist. Der Modulationsmagnet 14 und die Brennstoffregeleinrichtung 12 bilden eine Brennstoffdosiereinrichtung. Die Steuerung 15 enthält zweckmäßig einen sogenannten Brennstofffeuerungsautomaten, mit dem die Betätigung und Überwachung des Brenners 2 mit vollautomatischer Zündung erfolgt.
In diesem Zusammenhang ist das Heizgerät 1 außerdem mit einer Flammenkontrolleinrichtung 35 ausgestattet, die mittels eines entsprechenden Sensors 36, der beispielsweise als Ionisensor ausgestaltet ist, das Vorhandensein und/oder das Fehlen, vorzugsweise die Intensität einer Flamme des Brenners 2 sensiert und über eine entsprechende Signalleitung 37 der Steuerung 15 mitteilt. Diese Flammenkontrolleinrichtung 35 kann bei einer entsprechenden Ausgestaltung als Schwingungserkennungseinrichtung verwendet werden, die im folgenden mit 38 bezeichnet wird. Mit Hilfe dieser Schwingungserkennungseinrichtung 38 kann die Steuerung 15 feststellen, ob ein für das Heizgerät 1 unzulässiger Schwingungszustand vorliegt oder nicht. Beispielsweise oszilliert die Flamme des Brenners 2, wenn sich ein solches Schwingungsverhalten einstellt. Das Oszillieren oder Flackern der Flamme kann mit Hilfe des Sensors 36 erkannt werden, wodurch es der Steuerung 15 möglich ist, ein unzulässiges Schwingungsverhalten des Heizgeräts 1 festzustellen.
Eine Drehzahl n (vgl. 2) des Gebläses 10 kann von einem Drehzahlsensor 17, beispielsweise ein Hall-Sensor, erfaßt werden. Der Drehzahlsensor 17 steht dabei über eine Signalleitung 18 mit einem Gebläsesteuergerät 19 in Verbindung, das seinerseits über eine Steuerleitung 20 mit der Steuerung 15 und über eine Energieversorgungsleitung 21 mit dem Gebläse 10 verbunden ist.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist in der Luftzuführung 4 außerdem eine Differenzdruckmeßstelle 22 mit einem Differenzdruckschalter 23 angeordnet, der bei Erreichen eines bestimmten Drucks ein Schaltsignal abgibt und dieses über eine Signalleitung 24 der Steuerung 15 zuleitet. Ebenso ist es möglich, die Differenzdruckmeßstelle 22 mit dem Differenzdruckschalter 23 in der Abgasabführung 5 anzuordnen.
In der Vorlaufleitung 7 ist ein Temperatursensor 25 angeordnet, dessen Signal über eine Signalleitung 26 ebenfalls der Steuerung 15 zugeführt wird. Mittels der Vorlauftemperatur kann die Brennerleistung über einen Modulationsstrom i (vgl. auch 2) zur Ansteuerung des Modulationsmagneten 14 in Abhängigkeit eines vorgegebenen Sollwerts geregelt werden. Dieser Sollwert kann der Steuerung 15 z.B. über einen Außentemperaturfühler witterungsgeführt und/oder über einen Festeinstellwert gemäß der geforderten Raumtemperatur vorgegeben werden.
In der Abgasabführung 5 ist ein weiterer Temperaturfühler 27 angeordnet, dessen Signal über eine Signalleitung 28 der Steuerung 15 zugeführt wird. Mit Hilfe dieses Temperaturfühlers 27, der bei einer anderen Ausführung auch in der Luftzuführung 4 angeordnet sein kann, ist es grundsätzlich möglich, eine temperaturbedingte Änderung des Luftmassenstroms durch eine numerische Anpassung auszugleichen, was beispielsweise in der DE 195 10 425 C2 beschrieben ist.
Die Steuerung 15 hat Zugriff auf ein in 2 dargestelltes Kennfeld 29, das mehrere Kennlinien 30, 31, 32 und 33 für eine Gebläsedrehzahl n in Abhängigkeit eines Steuerparameters enthält. Als Steuerparameter wird dabei zweckmäßig eine Brennerleistung Q bzw. eine damit korrelierende Wärmeanforderung verwendet. Die einzelnen Kennlinien 30, 31, 32, 33 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander und sind in Richtung der Drehzahlachse voneinander beabstandet, d.h., für denselben Wert des Steuerparameters Q (Brennerleistung/Wärmeanforderung) ergibt sich bei jeder Kennlinie 30, 31, 32, 33 eine andere Gebläsedrehzahl n.
Aus den Kennlinien 30, 31, 32, 33 wird im Rahmen der Installation des Heizgerätes 1 eine für den vorliegenden Einbauzustand bzw. für das vorliegende Luft-/Abgassystem 4, 5 am besten geeignete Kennlinie ausgewählt, die im folgenden mit Betriebskennlinie K_x bezeichnet wird. Diese Betriebskennlinie K_x wird im vorliegenden Fall durch die Kennlinie 32 gebildet. Ein Verfahren zur Bestimmung der Betriebskennlinie K_x ist beispielsweise in der DE 102 03 798 vom 31.01.2002 beschrieben.
In 2 ist außerdem eine Kennlinie 34 für den Modulationsstrom i in Abhängigkeit des Steuerparameters Q eingezeichnet.
Bei der vorliegenden Ausführungsform besitzen die Kennlinien 30, 31, 32, 33 Drehzahlstufen, denen jeweils ein Wertebereich des Steuerparameters Q zugeordnet ist. Innerhalb der jeweiligen Drehzahlstufe ist die dem zugehörigen Wertebereich zugeordnete Gebläsedrehzahl n konstant. Ebenso ist eine Ausführungsform möglich, bei welcher die Kennlinien 30 bis 33 die Gebläsedrehzahl n stufenlos dem Steuerparameter Q zuordnen.
Das Heizgerät 1 nach der Erfindung arbeitet wie folgt:
Im Normalbetrieb wird das Gebläse 10 hinsichtlich seiner Gebläsedrehzahl n in Abhängigkeit der Betriebskennlinie K_x betätigt, d.h. dem aktuellen Wert des Steuerparameters Q wird mit Hilfe der Betriebskennlinie K_x eine bestimmte normale Gebläsedrehzahl n zugeordnet. Das Gebläsesteuergerät 19 versucht dann die so vorgegebene Gebläsedrehzahl n am Gebläse 10 einzustellen bzw. einzuregeln.
Im ordnungsgemäßen Betrieb des Heizgeräts 1 kann es bei eingeschaltetem Brenner 2 bei bestimmten Betriebszuständen dazu kommen, dass sich im Heizgerät 1 Schwingungen ausbilden, die im Eigenresonanzfrequenzbereich des Heizgeräts 1 liegen und sich dadurch verstärken. Sobald ein solches unzulässiges Schwingungsverhalten vorliegt, kann dies von der Schwingungserkennungseinrichtung 38 erkannt werden. Die Steuerung 15 leitet dann geeignete Gegenmaßnahmen ein.
Erfindungsgemäß ist die Steuerung 15 so ausgebildet, dass sie die Betriebskennlinie K_x variiert, sobald sie mittels der Schwingungserkennungseinrichtung 38 das Vorliegen eines unzulässigen Schwingungsverhaltens feststellt. Die genannte Variation der Betriebskennlinie K_x erfolgt dabei so, dass dem aktuellen Wert des Steuerparameters Q eine Ausweich-Gebläsedrehzahl n' zugeordnet wird. Die Ausweich-Gebläsedrehzahl n' weicht von der normalen Gebläsedrehzahl n ab, die sich aus der Betriebskennlinie K_x ergibt.
Die durch die Variation der Betriebskennlinie K_x ermittelte Ausweich-Gebläsedrehzahl n' wird dann von der Steuerung 15 dem Gebläsesteuergerät 19 zugeführt, so dass dieses dementsprechend die Ausweich-Gebläsedrehzahl n' am Gebläse 10 einstellt. Durch die Veränderung der Gebläsedrehzahl n in dem Betriebspunkt, in dem die unzulässigen Schwingungen festgestellt worden sind, verändert sich der Volumenstrom durch das Heizgerät 1, wodurch sich das Schwingungsverhalten erheblich ändert. Insbesondere wird das Schwingungssystem aus dem Eigenresonanzfrequenzbereich herausbewegt. Das unzulässige Schwingungsverhalten kann so effektiv unterdrückt werden.
Bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Steuerung 15 die Betriebskennlinie K_x so variiert, dass die Ausweich-Gebläsedrehzahl n' größer ist die für diesen Steuerparameter vorgesehene normale Gebläsedrehzahl n. Dementsprechend erhöht sich der Luftvolumenstrom, so dass stets eine schadstoffarme Magerverbrennung vorliegt. Grundsätzlich ist aber auch eine Absenkung der Gebläsedrehzahl denkbar.
Die Steuerung 15 kann die Betriebskennlinie K_x beispielsweise dadurch variieren, dass sie die Betriebskennlinie K_x innerhalb des Kennfelds 29 parallel zur Drehzahlachse, also gemäß 2 nach oben (bzw. nach unten), verschiebt. Dementsprechend erhöht (bzw. reduziert) sich für den jeweiligen Steuerparameter Q die zugeordnete Gebläsedrehzahl n.
Zur Erläuterung soll ein Zahlenbeispiel dienen: Bei einem bestimmten Betriebszustand tritt ein unzulässiges Schwingungsverhalten auf. Dieser Betriebszustand ist unter anderem charakterisiert durch den Steuerparameter Q, der beispielsweise einen Wert von 15 aufweist. Die normale Gebläsedrehzahl n ergibt sich aus der Betriebskennlinie K_x und beträgt etwa 1.900 Umin^–1. Durch eine Verschiebung der Betriebskennlinie K_x entsprechend einem Pfeil 39 nach oben, also in Richtung größerer Drehzahlen, ergibt sich eine Ausweich-Gebläsedrehzahl n' von ca. 2.300 Umin^–1. Die Verschiebung der Betriebskennlinie K_x dann dabei stufenlos oder in vorbestimmten Schritten solange geändert werden, bis der kritische Schwingungszustand beseitigt ist. Ebenso kann ein bestimmter Drehzahlsprung vorgegeben sein, bei dem erfahrungsgemäß der unzulässige Schwingungszustand vorübergeht.
Sofern – wie hier – im Kennfeld 29 mehrere Kennlinien 30 bis 33 vorhanden sind, die außerdem im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, kann die Steuerung 15 auch so gestaltet sein, dass sie die Betriebskennlinie K_x durch Umschalten auf eine benachbarte Kennlinie 31 bzw. 33 variiert. Beispielsweise weist der aktuelle Steuerparameter Q wieder einen Wert von 15 auf; die zugehörige, normale Gebläsedrehzahl n beträgt dann wieder etwa 1.900 Umin^–1. Das Wechseln von der Betriebskennlinie K_x auf die nach oben benachbarte Kennlinie 33 führt dann zu einer Ausweich-Gebläsedrehzahl n' von etwa 2.100 Umin^–1.
Des Weiteren ist es möglich, die Steuerung 15 so auszugestalten, dass sie zur Variation der Betriebskennlinie K_x die dem aktuellen Wert des Steuerparameters Q zugeordnete Drehzahlstufe, das ist hier die Drehzahlstufe mit n = 1.500 Umin^–1, mit einer benachbarten Drehzahlstufe zusammenfaßt. Beispielsweise wird die genannte Drehzahlstufe (n = 1.900 Umin^–1) mit der in Richtung größerer Steuerparameter Q benachbarten Drehzahlstufe zusammengefasst, also hier mit der Drehzahlstufe mit n = 2.300 Umin^–1. Dies hat zur Folge, dass dem aktuellen Wert des Steuerparameters Q (hier Q = 15) die Gebläsedrehzahl n dieser benachbarten Drehzahlstufe als Ausweich-Gebläsedrehzahl n' zugeordnet wird, so dass diese dann den Wert n' = 2.300 Umin^–1 aufweist.
Diese Vorgehensweise entspricht dabei einer Verschiebung der Betriebskennlinie K_x parallel zur Achse des Steuerparameters Q gemäß 2 nach links.
Zweckmäßig wird die Steuerung 15 so ausgebildet, dass sie nach einer durchgeführten Variation der Betriebskennlinie K_x weiter überprüft, ob ein unzulässiger Schwingungszustand vorliegt, wobei Anpasszeiten berücksichtigt werden. Sofern der unzulässige Schwingungszustand nach wie vor vorhanden ist oder wenn ein neuer, unzulässiger Schwingungszustand eingetreten ist, verändert die Steuerung 15 erneut die Betriebskennlinie K_x. Sobald jedoch die Steuerung 15 feststellen kann, dass der unzulässige Schwingungszustand nicht mehr vorliegt, kann sie, insbesondere nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, die vorangegangen Variation bzw. die vorangegangenen Variationen wieder rückgängig machen, solange bis das Gebläse 10 wieder normal nach seiner Betriebskennlinie K_x betrieben wird.
Bei einer besonderen Ausführungsform kann die Steuerung 15 auch so gestaltet sein, dass sie die Betriebskennlinie K_x allmählich an unzulässige Schwingungszustände anpaßt, insbesondere an solche, die wiederholt auftreten. Das bedeutet, dass sich die Steuerung 15 einen Steuerparameter Q merkt, bei dem eine Variation der Betriebskennlinie K_x einmalig oder mehrmals durchgeführt wurde. Sobald dieser gemerkte Steuerparameter Q später wieder auftritt, kann die Steuerung 15 die schon früher durchgeführte Variation der Betriebskennlinie K_x durchführen, noch bevor die Schwingungserkennungseinrichtung 38 das Vorliegen eines unzulässigen Schwingungszustands detektiert. Das Heizgerät 1 zeigt dann ein besonders stabiles Betriebsverhalten.

1: Heizgerät
2: Brenner
3: Brennkammer
4: Luftzuführung
5: Abgasabführung
6: Wärmetauscher
7: Vorlaufleitung
8: Rücklaufleitung
9: Abgassammelhaube
10: Gebläse
11: Brennstoffleitung
12: Brennstoffregeleinrichtung
13: Brennstoffversorgung
14: Modulationsmagnet
15: Steuerung
16: Steuerleitung
17: Drehzahlsensor
18: Signalleitung
19: Gebläsesteuergerät
20: Steuerleitung
21: Energieversorgungsleitung
22: Differenzdruckmeßstelle
23: Differenzdruckschalter
24: Signalleitung
25: Temperatursensor
26: Signalleitung
27: Temperaturfühler
28: Signalleitung
29: Kennfeld
30: Kennlinie
31: Kennlinie
32: Kennlinie
33: Kennlinie
34: Kennlinie
35: Flammenkontrolleinrichtung
36: Sensor
37: Signalleitung
38: Schwingungserkennungseinrichtung
39: Kennlinienverschiebung

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes (1), insbesondere einer Gebäudezentralheizung und/oder einer Gebäudewarmwasserbereitungsanlage, – wobei das Heizgerät (1) ein Gebläse (10) zum Erzeugen eines Verbrennungsluftstroms und eine Steuerung (15) zur Betätigung des Gebläses (10) in Abhängigkeit wenigstens eines Steuerparameters (Q) aufweist, – wobei die Steuerung (15) zur Drehzahlsteuerung des Gebläses (10) ein Kennfeld (29) mit einer Betriebskennlinie (K_x) aufweist, in der eine Gebläsedrehzahl (n) in Abhängigkeit des Steuerparameters (Q) abgelegt ist, derart, dass jedem Wert des Steuerparameters (Q) eine bestimmte Gebläsedrehzahl (n) zugeordnet ist, – wobei die Steuerung (15) mit einer Schwingungserkennungseinrichtung (38) verbunden ist, die im Betrieb des Heizgeräts (1) unzulässiges Schwingungsverhalten des Heizgeräts (1) erkennt, – wobei die Steuerung (15) bei Vorliegen eines unzulässigen Schwingungsverhaltens eine Variation der Betriebskennlinie (K_x) durchführt, derart, dass dem aktuellen Wert des Steuerparameters (Q) eine Ausweich-Gebläsedrehzahl (n') zugeordnet wird, die von derjenigen Gebläsedrehzahl (n) abweicht, die durch die nicht variierte Betriebskennlinie (K_x) bestimmt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation der Betriebskennlinie (K_x) dadurch erfolgt, dass die Steuerung (15) die Betriebskennlinie (K_x) innerhalb des Kennfelds (29) parallel zur Drehzahlachse verschiebt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass das Kennfeld (29) mehrere, im wesentlichen parallel zur Betriebskennlinie (K_x) verlaufende Kennlinien (30, 31, 32, 33) aufweist, – dass die Variation der Betriebskennlinie (K_x) dadurch erfolgt, dass die Steuerung (15} auf eine zur Betriebskennlinie (K_x) benachbarte Kennlinie (30, 31, 32, 22) umschaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass die Betriebskennlinie (K_x) mehrere Drehzahlstufen aufweist, die jeweils einem Wertebereich des Steuerparameters (Q) zugeordnet sind, wobei innerhalb jeder Drehzahlstufe die jeweilige Gebläsedrehzahl (n) konstant ist und wobei benachbarte Drehzahlstufen verschiedene Gebläsedrehzahlen (n) aufweisen, – dass die Variation der Betriebskennlinie (K_x) dadurch erfolgt, dass die Steuerung (15) die dem aktuellen Wert des Steuerparameters (Q) zugeordnete Drehzahlstufe mit einer benachbarten Drehzahlstufe zusammenfaßt, derart, dass den zugehörigen Wertebereichen der Steuerparameter (Q) die Gebläsedrehzahl (n) der benachbarten Drehzahlstufe zugeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (15) adaptiv ausgebildet ist und sich einen wert des Steuerparameters (Q), bei dem einmalig oder mehrmals eine Variation der Betriebskennlinie (K_x) durchgeführt wurde, merkt und bei einem späteren Vorliegen dieses Werts des Steuerparameters (Q) die selbe Variation der Betriebskennlinie (K_x) durchführt, unabhängig davon, ob die Schwingungserkennungssensorik (38) ein zulässiges Schwingungsverhalten feststellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (15) nach einer Variation der Betriebskennlinie (K_x) diese Variation wieder rückgängig macht, sobald das unzulässige Schwingungsverhalten nicht mehr vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (15) nach einer Variation der Betriebskennlinie (K_x) diese Variation wieder rückgängig macht, sobald das unzulässige Schwingungsverhalten für eine vorbestimmte Zeitspanne nicht mehr vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (15) die Variation der Betriebskennline (K_x) so durchführt, dass sich für das Gebläse (10) eine erhöhte Gebläsedrehzahl (n) ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerparameter durch eine Brennerleistung Q oder eine Wärmeanforderung gebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungserkennungseinrichtung (38) durch eine Flammenkontrolleinrichtung (35) gebildet ist, die das Fehlen und/oder Vorhandensein einer Flamme eines Brenners (2) des Heizgeräts (1) erkennt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flammenkontrolleinrichtung (35) wenigstens eine Ionisonde (36) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät (1) als Außenwandgerät ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät (1) so ausgebildet ist, dass seine Verbrennungsabgase im Abgasstrang im Normalbetrieb nicht unter den Taupunkt von Wasser abkühlen.
Heizgerät, insbesondere einer Gebäudezentralheizung und/oder einer Gebäudewarmwasserbereitungsanlage, mit einem Gebläse (10) zum Erzeugen eines Verbrennungsluftstroms und mit einer Steuerung (15) zur Betätigung des Gebläses (10) in Abhängigkeit wenigstens eines Steuerparameters (Q), – wobei die Steuerung (15) zur Drehzahlsteuerung des Gebläses (10) ein Kennfeld (29) mit einer Betriebskennlinie (K_x) aufweist, in der eine Gebläsedrehzahl (n) in Abhängigkeit des Steuerparameters (Q) abgelegt ist, derart, dass jedem Wert des Steuerparameters (Q) eine bestimmte Gebläsedrehzahl (n) zugeordnet ist, – wobei die Steuerung (15) mit einer Schwingungserkennungseinrichtung (38) verbunden ist, die im Betrieb des Heizgeräts (1) unzulässiges Schwingungsverhalten des Heizgeräts (1) erkennt, – wobei die Steuerung (15) bei Vorliegen eines unzulässigen Schwingungsverhaltens eine Variation der Betriebskennline (K_x) durchführt, derart, dass dem aktuellen Wert des Steuerparameters (Q) eine Ausweich-Gebläsedrehzahl (n') zugeordnet wird, die von derjenigen Gebläsedrehzahl (n) abweicht, die durch die nicht variierte Betriebskennline (K_x) bestimmt ist.
Heizgerät nach Anspruch 14 gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmal wenigstens eines der Ansprüche 2 bis