DE19750873C2

DE19750873C2 - Verfahren zur Steuerung eines atomsphärischen Gasbrenners für Heizgeräte, insbesondere Wassererhitzer

Info

Publication number: DE19750873C2
Application number: DE19750873A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Gralka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 2000-03-23
Anticipated expiration: 2017-11-18
Also published as: DE19750873A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines atmosphärischen Gasbrenners für Heizgerte, insbesondere Wassererhitzer, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist z. B. aus der DE 33 46 437 A1 bekannt, daß beim Starten eines Gasbrenners eine ausreichende Startgasmenge erforderlich ist, um ein sicheres Zünden zu gewährleisten. Andererseits ändern sich die Startbedingungen, indem Brenngase bzw. Brenngasgemische mit unterschiedlicher Qualität und unterschiedlichem Wobbeindex in das öffentliche Netz eingespeist werden oder der Gasbrenner bei unterschiedlichen Temperaturen gezündet werden muß.

In der DE 43 09 934 C2 wird ein Regelverfahren für einen Brenner beschrieben, bei dem die Verbrennungsluft mit Hilfe eines Gebläses zugeführt wird. Weiterhin ist ausgeführt, daß derartige Brenner bei einem verringertem Luftanteil in der Startphase besonders zündfähig sind.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Startgasmenge für ein sicheres Zünden des atmosphärisch betriebenen Gasbrenners ohne zusätzliche Bauteile an die jeweiligen Betriebsbedingungen (Gasqualität, Gasart, Kaltstart, hoher Kaminzug etc.) angepaßt wird. Die Erhöhung der Startgaszufuhr kann dabei nach einem oder mehreren erfolglosen Zündvorgängen zu Beginn, oder alternativ dazu, während des nächsten Zündvorgangs erfolgen.

Durch die im Anspruch 2 aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens nach dem Hauptanspruch möglich.

Um einerseits ein sicheres Zünden zu gewährleisten und andererseits unnötige Zündgeräusche zu vermeiden, wird die Startgasmenge von 45% der Nennleistung des Gasbrenners auf 65% der Nennleistung erhöht.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen atmosphärischen Gasbrenner und Fig. 2 eine Draufsicht auf die Brennerplatte des Gasbrenners.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Fig. 1 zeigt einen Gasbrenner 10 für ein Heizgerät, mit einer Düsen 12 aufweisenden Gaszufuhreinrichtung 14, die gegenüber einer horizontal ausgerichteten Injektoranordnung 16 des Gasbrenners 10 in Strömungsrichtung so beabstandet ist, daß den Düsen 12 jeweils mit Abstand ein zylinderförmiger Strömungskanal 18 gegenüberliegt. Ein sich in Strömungsrichtung des Brenngas-Luft-Gemisches an die Injektoranordnung 16 anschließender 90°-Umlenkbereich 22 geht in einen nach einer Seite trichterförmig erweiterten Gemischverteiler 24 über, an dessen Auslaß eine gegenüber dem Gemischverteiler 24 abgedichtete Brennerplatte 26 angeordnet ist.

Die mit Befestigungsmitteln 28 gegenüber dem Gemischverteiler 24 fixierte Brennerplatte 26 ist mit Lamellen bzw. Rippen 30 aufgebaut, welche durch eine Kühlrohrschlange 32 miteinander verbunden sind und zwischen sich Kanäle bzw. Spalte 34 für den Durchtritt des Brenngas- Luft-Gemisches begrenzen, das auf der dem Brennraum zugewandten Seite der Brennerplatte 26 durch eine mit einer Hochspannungsquelle verbundenen und aus zwei Elektroden bestehenden Zündvorrichtung 36 entzündbar ist. Weiterhin ist eine Überwachungselektrode 38 vorgesehen, mit deren Hilfe das Vorhandensein einer Flamme detektiert werden kann, indem der Ionisationsstrom der Flamme zwischen der Zündvorrichtung 36 und Überwachungselektrode 38 gemessen wird.

Der Gasbrenner 10 arbeitet auf folgende Art und Weise:

Über die Gasdüsen 12 wird Brenngas in die Strömungskanäle 18 der Injektoranordnung 16 eingedüst, wobei durch den Brenngasstrom Umgebungsluft mitgerissen wird. Das sich in den Strömungskanälen 18 bildende Brenngas-Luft-Gemisch wird über den Umlenkbereich 22 und den trichterförmig sich erweiternden Gemischverteiler 24 zur Brennerplatte 26 geführt. Das gesamte Brennersystem (Düsendruck, Injektoren, Umlenkbereich, Brennerplatte etc.) ist so ausgelegt, daß die für eine Verbrennung mit Luftüberschuß (λ < 1) notwendige Verbrennungsluft bereits vollständig mit der Primärluftansaugung zur Verfügung gestellt wird (sogenanntes Vormischbrennerprinzip).

Der Startvorgang des Gasbrenners erfolgt auf folgende Art und Weise:

Bei einer Wärmeanforderung für das Heizgerät wird ein nicht dargestelltes Gasventil der Gaszufuhreinrichtung 14 geöffnet. Dabei wird die ausströmende Gasmenge zunächst auf 45% der Nennleistung des Gasbrenners begrenzt. Durch die an der Zündvorrichtung 36 angelegte Hochspannung wird das zwischen den Lamellen bzw. Spalten 30 ausströmende Brenngas- Luft-Gemisch entzündet. Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise wenn der Gasbrenner noch kalt ist, oder wenn die eingespeiste Gasart einen niedrigen Brennwert bzw. Wobbeindex aufweist, ist das Brenngas-Luft-Gemisch sehr mager (hohe Luftzahl λ), so daß sich unter Umständen das Gemisch nicht sofort entzünden kann. Der erste Zündvorgang dauert daher 10 s, wenn bis dahin kein Flammensignal durch die Überwachungselektrode 38 erfaßt wurde, wird der Zündvorgang und die Gaszufuhr für 30 s unterbrochen, ehe der zweite Zündvorgang erfolgt. Sollte sich nach dem zweiten Zündvorgang das Brenngas-Luft-Gemisch immer noch nicht entzündet haben, wird die Startgasmenge von 45% der Nennlast des Gasbrenners auf 65% der Nennlast erhöht. Mit dieser Anhebung der Startgasamenge findet eine Gemischanfettung statt, da bei atmosphärischen Gasbrennern mit Vollvormischung der Verbrennungsluft mit größer werdender Last die Luftzahl λ abnimmt. Die Luftzahl nimmt ab, weil sich der Einfluß des Auftriebs in der Brennkammer des Heizgeräts auf die Luftansaugung des Gasbrenners verringert. Mit der größeren Startlast ist es möglich, das Brenngas- Luft-Gemisch auch unter den vorgenannten Bedingungen zu entzünden, während unter normalen Bedingungen ein Zünden des Gasbrenners mit einer kleineren Startgasmenge möglich ist.

Alternativ zu der Startgasanhebung nach dem zweiten Zündvorgang ist es auch möglich, die Startgasmenge während des beispielsweise dritten Zündvorgangs zu erhöhen.

Erst nach dem fünften erfolglosen Zündvorgang wird der Startvorgang unterbrochen, wobei das Heizgerät auf Störung schaltet und der Kundendienst gerufen werden muß.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung eines ausschließlich atmosphärisch betriebenen vollvormischenden Gasbrenners für Heizgeräte, insbesondere Wassererhitzer, mit einer Gaszufuhreinrichtung und einer Injektoranordnung, in die der Brenngasstrom eingedüst und damit die für die Verbrennung erforderliche Luft mitgerissen wird, sowie mit einer Zündeinrichtung zum Starten des Gasbrenners, dadurch gekennzeichnet, daß beim Starten des Gasbrenners zeitabhängig die Startgasmenge erhöht wird und daß der Start in mehrere Zündvorgänge aufgeteilt ist, wobei nach einem oder mehreren Zündvorgängen zu Beginn oder während des nächsten Zündvorgangs die Gaszufuhr erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Startgasmenge von 45% der Nennleistung des Gasbrenners auf 65% der Nennleistung erhöht wird.