DE19846207C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Einstellung der Drehzahl eines Gebläses einer Gasheizeinrichtung, wie insbesondere einer Gastherme - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Einstellung der Drehzahl eines Gebläses einer Gasheizeinrichtung, wie insbesondere einer GasthermeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Gasheizeinrichtung und ein
Verfahren zur Einstellung der Drehzahl eines Gebläses einer
Gasheizeinrichtung, wie insbesondere einer Gastherme, gemäß dem
jeweiligen Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche 1 und
11.
Bei modulierenden Gasthermen, d. h. Gasthermen, bei denen die
von der Therme abzugebende Wärmemenge in Form von Warmwasser
eingestellt bzw. geregelt werden kann, ist es notwendig, über
den gesamten Belastungsbereich bzw. den Bereich einstellbarer
Gasdurchflüsse eine optimale Luftzahl einzustellen, bei der die
Emissionen möglichst niedrig sind. Bei gebläseunterstützten
Gasthermen kann die Luftzahl, d. h. die Menge der durch das Ge
bläse zugeführten Luft, so eingestellt werden, daß sich ein
Wirkungsgrad einstellt, der möglichst hoch ist. Hierbei ist je
doch zu beachten, daß der Wirkungsgrad nicht zu hoch einge
stellt wird, da ansonsten eine Kondensation der Abgase ein
tritt, die zu Schäden durch Korrosion in der Gastherme und/oder
im angeschlossenen Luft-Abgas-System führen kann. Dazu wird bei
bekannten gebläseunterstützten Gasthermen die Gebläsedrehzahl
in Abhängigkeit vom Gasdurchfluß in geeigneter Weise geregelt.
Im Labor wird vorab eine optimierte Gebläsekennlinie für die
maximal mögliche Länge des Luft-Abgas-Systems festgelegt und
die Drehzahl des Gebläses der Gastherme wird entsprechend die
ser Kennlinie in Abhängigkeit von dem konkreten Gasdurchfluß
eingestellt.
Da jedoch beim Endkunden unterschiedliche Längen des Luft-Ab
gas-Systems mit der Abgastherme installiert werden, entspricht
der Druckverlust des Luft-Abgas-Systems nicht der mit dem Aus
lieferungszustand eingestellten maximal möglichen Länge des
Luft-Abgas-Systems. Weicht also die Länge des Luft-Abgas-Sy
stems, das bei dem Endkunden installiert worden ist, von der
maximal möglichen Länge des Systems ab, was die Regel ist, ist
die Luftzahl der Verbrennung nicht mehr optimal. Daher ist es
bislang nötig, daß beim Endkunden spezielle Maßnahmen zur Opti
mierung für das konkret vorliegende Luft-Abgas-System ergriffen
werden, wobei die vorgenannten Randbedingungen zu beachten
sind.
Für die Optimierung sind mehrere Verfahren bekannt. So werden
beispielsweise dem Bausatz des Luft-Abgas-Systems Abgasdrossel
blenden beigelegt, die der Installateur bei der Installation
montieren muß. In der Praxis wird dies jedoch oft vergessen.
Eine Kontrolle, ob die Blenden richtig eingebaut worden sind,
ist nach der Montage der Therme und der Luft-Abgas-Führung auf
wendig und auch nur dann möglich, wenn das Luft-Abgas-System
teilweise wieder demontiert wird.
Bei einem anderen Verfahren wird der Strömungswiderstand des
Luft-Abgas-Systems mittels einer einstellbaren Blende, wie z. B.
im Abgaskrümmer der Gastherme, eingestellt. Eine Blende, deren
Strömungsquerschnitt einstellbar ist, ist aus der DE 197 11 687 A1
bekannt. Eine solche Blende ist konstruktiv sehr aufwendig
und damit teuer.
Eine weitere bekannte Vorgehensweise besteht darin, die Geblä
sedrehzahl des Gebläses einer Gastherme langsam zu erhöhen, bis
ein Schaltpunkt eines Luftdruckwächters erreicht wird. Die
Drehzahl im Schaltpunkt des Druckwächters wird dann in einer
Regelung verrechnet und hieraus wird eine Drehzahlkennlinie be
stimmt. Dieses Verfahren ist relativ aufwendig, da eine Viel
zahl von Einflüssen, wie z. B. Bauteiltoleranzen, Temperaturein
flüsse oder Undichtigkeiten einer Unterdruckkammer das Ergebnis
verfälschen. Daher wird in der Praxis oft nicht die richtige
Luftzahl eingestellt. Zudem ist eine Korrektur der Luftzahl der
Gastherme vor Ort kaum noch möglich.
Aus der DE 43 03 579 A1 ist ein Heizgerät zur Bereitung von
Heizwasser für eine Vor- und Rücklaufleitung aufweisende
Heizungsanlage bekannt, mit einem in einer Brennkammer ange
ordneten vom zu erwärmenden Heizwasser durchströmten Wärme
tauscher, der von einem Brenner beaufschlagt wird, der über ein
Gebläse mit einem Gas-Luft-Gemisch versorgt werden kann, wobei
zur Regelung der Drehzahl des Gebläses eine Regeleinrichtung
vorgesehen ist, die mit einem die Temperatur des Heizwassers
in der Vorlaufleitung erfassenden Temperaturfühler und einem
Vorlauftemperatur-Sollwertgeber verbunden ist und die Drehzahl
des Gebläses in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem
Sollwert und der Vorlauftemperatur, sowie dem in der Brennkammer
herrschenden Druck regelt. Die Regeleinrichtung des Heizgerätes
ist dabei derart ausgebildet, daß die Drehzahl des Gebläses in
Abhängigkeit von der mittleren Temperatur des Heizwassers im
Wärmetauscher eingestellt wird.
Aus der DE 196 33 880 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb eines
Wasserheizers bekannt, mit einem von einem ein Gebläse
aufweisenden vormischenden Brenner, dessen Gasversorgung in
Abhängigkeit von verschiedenen Parametern gesteuert wird. Der
Wasserheizer umfaßt einen Wärmetauscher. Um Probleme mit einem
anfallenden Kondensat zu vermeiden, ist vorgesehen, daß die
Nachlaufzeit des Gebläses nach jeder Sperre der Gasversorgung
des Brenners in Abhängigkeit von der Heizmitteltemperatur im
Bereich des Wärmetauschers und der vorangegangenen Brenner
laufzeit gesteuert wird, wobei die Nachlaufzeit des Gebläses
umso kürzer gewählt wird, je höher die Heizmitteltemperatur ist
und je länger die vorhergehende Brennerlaufzeit war.
Aus der EP 0 724 122 A1 ist eine Gasheizeinrichtung mit einem
Gebläse zur Zuführung von Verbrennungsluft bekannt, die eine
elektronische Regelung zur Einstellung der Drehzahl des Gebläses
aufweist, in der ein elektronischer Speicher angeordnet ist, um
mehrere Werte zumindest einer festgelegten Sollkennlinie für die
Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit zu Änderungen der Umgebungs
temperatur zu speichern.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gas
heizvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen
Vorrichtung anzugeben, die bzw. das in einfacher Weise erlaubt,
die Luftzahl unter Berücksichtigung des konkret beim Endkunden
vorliegenden Luft-Abgas-Systems zu optimieren.
Die vorliegende Aufgabe wird durch die Gasheizvorrichtung gemäß
dem unabhängigen Patentanspruch 1 und durch das Verfahren gemäß
dem unabhängigen Verfahrensanspruch 11 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den den unabhängigen Pa
tentansprüchen zugeordneten abhängigen Patentansprüchen angege
ben.
Ein wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, in oder an der
Gasheizvorrichtung einen elektronischen Speicher vorzusehen, der
mehrere Soll-Kennlinien oder einige Werte dieser Soll-Kennlinien
für die Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit von dem Gasdurchfluß der
Gasheizvorrichtung für unterschiedliche Längen der Zuluft-
und/oder Abgas(rohr)-Leitung speichert. Diese Soll-Kennlinien
bzw. deren Werte werden im Labor ermittelt und in dem Speicher
abgelegt. Nach der Installation der Gasheizvorrichtung und der
zugehörigen Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung durch den In
stallateur beim Endkunden wird von dem Installateur die konkrete
Länge der zu berücksichtigenden Leitung bzw. der Leitungen ge
messen und in eine in oder an der Gasheizvorrichtung vorgesehene
Eingabevorrichtung eingegeben. In Abhängigkeit von der durch den
Installateur eingegebenen Länge wird die im Speicher abgelegte
Soll-Kennlinie für die entsprechende Länge bzw. eine der einge
gebenen Länge nahekommende Länge als Soll-Kennlinie für die
konkrete Installation beim Endkunden verwendet. Auf der Basis
dieser Soll-Kennlinie bzw. den Werten einer solchen Kennlinie
wird ein Vergleich zwischen der tatsächlichen Gebläsedrehzahl
des
Gebläses der beim Kunden installierten Gasheizvorrichtung und
dem Soll-Wert entsprechend dieser durch die Eingabe der konkre
ten Länge ausgewählten Soll-Kennlinie durchgeführt. Weicht die
Ist-Gebläsedrehzahl von der Soll-Drehzahl ab, so erkennt dies
eine Vergleichseinrichtung und steuert eine Regelung für das
Gebläse derart an, daß dieses seine Drehzahl der Soll-Gebläse
drehzahl anpaßt und sich die optimale Luftzahl selbsttätig ein
stellt. Bei einer solchen Regelung kann es sich beispielsweise
um einen Thyristor-Steller handeln.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, in
dem Speicher mehrere der genannten Soll-Kennlinien bzw. zugehö
rige Werte abzulegen, wobei im Auslieferungszustand der Gas
heizvorrichtung eine dieser Soll-Kennlinien bzw. der Kennlinie
entsprechende Werte als Vergleichsmaßstab für den Vergleich der
Ist-Gebläsedrehzahl mit der Soll-Gebläsedrehzahl herangezogen
wird. Durch diese werkseitige Voreinstellung einer Soll-Kennli
nie für den Auslieferungszustand der Gasheizvorrichtung wird
erreicht, daß auch dann, wenn der Intallateur nach der Montage
der Gasheizvorrichtung vergessen sollte, die konkrete Länge der
beim Endkunden vorliegenden Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Lei
tung einzugeben, eine Beschädigung der Gasheizvorrichtung bzw.
der Abgasleitung verhindert wird. Vergißt der Installateur die
Eingabe der konkreten Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-
Leitung und damit die elektronische Rohrlängenanpassung, so
sind die Abgastemperaturen niedriger als in dem Fall, in dem
der Installateur beim bekannten Stand der Technik vergißt, die
mechanischen Abgasdrosselblenden bei kurzen Rohrlängen richtig
anzupassen, da die Drehzahl des Abgasventilators bzw. des Ge
bläses auf einen niedrigeren mittleren Wert unter Heranziehung
der im Auslieferungszustand voreingestellten Soll-Kennlinie
eingestellt wird. Mögliche Schäden sind dann wesentlich gerin
ger.
Vorzugsweise handelt es sich bei der werkseitig, im Ausliefe
rungszustand vorab eingestellten Soll-Kennlinie um eine Kennli
nie für eine Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung,
die eine Länge aufweist, die etwa in der Mitte zwischen einer
zulässigen Minimal-Länge und einer zulässigen Maximal-Länge
liegt. Beträgt die zulässige Minimal-Länge beispielsweise 1 m
und die zulässige Maximal-Länge etwa 5 m, so würde vorzugsweise
eine Soll-Kennlinie für die Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit von
dem Gasdurchfluß der Gasheizvorrichtung aus
gewählt werden, die der Soll-Kennlinie für eine Zuluft- und/oder
Abgas(rohr)-Leitung von etwa 3 m entspricht. In der Praxis ist
die Abweichung der Gebläsedrehzahl von diesem erfindungsgemäß
auf den Mittelwert einer Länge für die Zuluft- und/oder
Abgas(rohr)-Leitung voreingestellten Soll-Kennlinie etwa nur
halb so hoch, typischerweise +/-10%, wie bei der bekannten
Voreinstellung, bei der die Soll-Gebläsedrehzahl für die maximal
zulässige Länge des Abgasrohrs werkseitig im Auslieferungszu
stand eingestellt wird, hier typischerweise +20%, und der In
stallateur keine oder eine falsche Abgasdrosselblende montiert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Abbildungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 fünf Soll-Gebläsekennlinien, d. h. die Soll-Gebläse
drehzahl einer Gasheizvorrichtung als Funktion des
Gasdurchflusses für fünf verschiedene Längen der Ab
gas(rohr)-Leitung der Gasheizvorrichtung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Gasheiz
vorrichtung
In Fig. 1 sind Gebläsekennlinien für das Zuluft-Gebläse (nicht
dargestellt) einer modulierenden Gasheizvorrichtung (nicht dar
gestellt), einer Gastherme, angegeben. Auf der X-Achse ist die
Belastung bzw. der Gasdurchfluß durch die Gasheizvorrichtung in
Prozent aufgetragen. Auf der Y-Achse sind die Gebläsedrehzahlen
der Gasheizvorrichtung pro Minute angegeben. In das entspre
chende Koordinatensystem 1 ist eine erste Kennlinie 2, eine
zweite Kennlinie 3, eine dritte Kennlinie 4, eine vierte Kenn
linie 5 und eine fünfte Kennlinie 6 angegeben. Die erste Kenn
linie 2 zeigt die Soll-Gebläsedrehzahl für die konkrete Gas
heizvorrichtung als Funktion der Belastung bzw. des Gasdurch
flusses durch die Gasheizvorrichtung für Gasdurchflüsse bzw.
Belastungen von 0% bis 110% und stellt eine im Labor ermittelte
optimale Gebläsekennlinie für die betreffende Gasheizvorrich
tung und eine Abgas(rohr)-Leitung mit einer Länge von 1 m dar.
Für einen optimalen Betrieb der betreffenden Gasheizvorrichtung
mit einer Zuluft- und/oder Abgasrohrlänge von 1 m ist entspre
chend der in Fig. 1 dargestellten Gebläsekennlinien vorgesehen,
das Gebläse der betreffenden Gasheizvorrichtung bei einem Gas
durchfluß zwischen 0% und 40% mit einer Drehzahl von etwa 1.300
Umdrehungen pro Minute zu betreiben. Im Bereich von 40% bis 65%
des Gasdurchflusses soll die Drehzahl für einen optimalen Be
trieb von etwa 1.300 Umdrehungen pro Minute linear bis auf etwa
1.680 Umdrehungen pro Minute ansteigen. Im Bereich von ca. 65%
bis etwa 100% des Gasdurchflusses soll die Drehzahl des Geblä
ses auf etwa 1.850 Umdrehungen pro Minute ansteigen und bleibt
bei einer Überlast im Bereich von 100% bis 110% des Gasdurch
flusses weitgehend konstant. Die Soll-Kennlinie 3 zeigt eine im
Labor optimierte Kennlinie für eine Abgasrohrlänge von 2 m, die
Kennlinie 4 gilt für eine Abgasrohrlänge von 3 m, die Kennlinie
5 gilt für eine Abgasrohrlänge von 4 m und die Kennlinie 6 gilt
schließlich für eine Abgasrohrlänge von 5 m.
Die Soll-Gebläsekennlinien 3, 4, 5 und 6 sind in der vorstehen
den Reihenfolge jeweils von Kennlinie zu Kennlinie entlang der
Y-Achse gegenüber der beschriebenen Kennlinie 2 nach oben ver
schoben. Der Verlauf der Kennlinien 3, 4, 5 und 6 entspricht
jedoch grob dem Verlauf der beschriebenen Kennlinie 2.
So beträgt die Soll-Gebläsedrehzahl für die Soll-Kennlinie 3
bei einem Gasdurchfluß von 0% etwa 1.400 Umdrehungen pro Mi
nute, und bei einem Gasdurchfluß von 100% etwa 2.000 Umdrehun
gen pro Minute. Bei der Soll-Kennlinie 4 sollen für 0% etwa
1.550 Umdrehungen pro Minute, für 100% des maximalen Gasdurch
flusses etwa 2.200 Umdrehungen pro Minute eingestellt werden.
Für die Soll-Kennlinie 5 gelten bei 0% etwa 1.680 Umdrehungen
pro Minute und für 100% etwa 2.400 Umdrehungen pro Minute.
Schließlich sind es für die Soll-Kennlinie 6 bei 0% etwa 1.800
Umdrehungen und für 100% etwa 2.600 Umdrehungen pro Minute.
Diese Kennlinien bzw. einige oder alle Werte dieser Kennlinien
werden in einem Speicher (nicht dargestellt), der in oder an
der Gasheizvorrichtung vorgesehen ist, gespeichert. Es versteht
sich, daß die in Fig. 1 dargestellten Gebläsekennlinien natür
lich von der konkreten Gasheizvorrichtung, dem Querschnitt des
Abgasrohrs und dem Gebläse abhängen und hier nur beispielhaft
dargestellt sind.
Ferner ist in der Gasheizvorrichtung eine Einrichtung zur Ein
stellung des Gasdurchflusses durch die Gasheizvorrichtung bzw.
eine Einrichtung zur Einstellung der Belastung der Gasheizvor
richtung (nicht dargestellt), eine elektronische Regelung
(nicht dargestellt), wie ein Thyristor-Steller, zur Einstellung
der Drehzahl des Gebläses, eine Einrichtung zur Ermittlung der
Drehzahl des Gebläses (nicht dargestellt), und eine Einrichtung
zum Vergleich der Ist-Gebläsedrehzahl mit der Soll-Kennlinie
für die betreffende Abgasrohrlänge, entsprechend Fig. 1, vorge
sehen.
Während des Betriebs der erfindungsgemäßen Gasheizvorrichtung
ermittelt die Einrichtung zur Ermittlung der Drehzahl des Ge
bläses der Gasheizvorrichtung die aktuelle Drehzahl des Geblä
ses und gibt eine dieser Drehzahl entsprechende Information an
eine Soll-/Ist-Wert-Vergleichseinrichtung ab. Die Gasdurchfluß-
Einstelleinrichtung der Gasheizvorrichtung stellt den notwendi
gen Gasdurchfluß ein. Die Ist-Drehzahl des Gebläses wird im
Auslieferungszustand der Soll-Drehzahl entsprechend der werk
seitig voreingestellten Kennlinie 4 für die konkrete Belastung
bzw. den konkreten Gasdurchfluß angeglichen. Ändert sich die
Belastung bzw. der Gasdurchfluß, so wird die Gebläsedrehzahl in
der geschilderten Weise der entsprechenden Soll-Drehzahl auf
der Kennlinie 4 angepaßt.
In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Gas
heizvorrichtung dargestellt. Das Blockschaltbild einer Gasheiz
vorrichtung 20 zeigt eine Temperatur-Vergleichseinrichtung 32,
einen einen Modulationsstrom erzeugenden Temperaturregler 31,
eine elektrisch regelbare Gasarmatur bzw. ein Gasventil 30,
einen Brenner/Wärmetauscher 29, eine Speicher- und Vergleichs
einrichtung 28, eine Drehzahl-Vergleichseinrichtung 42, einen
Gebläseregler 41 und ein Gebläse 40.
Über einen Soll-Temperatur-Eingang 33 wird die Soll-Temperatur
an der Temperatur-Vergleichseinrichtung 32 eingestellt. Am
Brenner/Wärmetauscher 29 ist eine Ist-Wert-Temperaturmeßein
richtung (nicht dargestellt) vorgesehen, die die Meßgröße 39
der Ist-Temperatur am Brenner/Wärmetauscher 29 einem Ist-Tempe
ratur-Eingang 34 der Temperatur-Vergleichseinrichtung 32 zu
führt. In Abhängigkeit des von der Temperatur-Vergleichsein
richtung 32 durchgeführten Vergleichs der Soll-Temperatur mit
der Ist-Temperatur wird dem Temperaturregler 31 über einen Aus
gang 35 der Temperatur-Vergleichseinrichtung 32 ein der Tempe
raturdifferenz adäquates Differenzsignal zugeführt. Am Ausgang
36 des Temperaturreglers 31 gibt dieser einen Modulationsstrom
ab, der im Falle eines zu niedrigen Ist-Temperaturwertes erhöht
und im Falle eines zu hohen Ist-Temperaturwertes verringert
wird. Der den Modulationsstrom abgebende Ausgang 36 des Tempe
raturreglers 31 ist mit dem Eingang der elektrisch regelbaren
Gasarmatur verbunden, die ein Gasventil aufweist, das sich im
Fall eines ansteigenden Modulationsstroms weiter öffnet und im
Fall eines sich verringernden Modulationsstroms entsprechend
schließt bzw. die dem Brenner/Wärmetauscher 29 zugeführte Gas
menge erhöht oder verringert. Der von dem Temperaturregler 31
an seinem Ausgang 36 abgegebene Modulationsstrom wird zudem der
Speicher- und Vergleichseinrichtung 28 zugeführt. Die Speicher-
und Vergleichseinrichtung 28 weist einen elektronischen Spei
cher, vorzugsweise ein EEPROM, auf. In dem elektronischen Spei
cher sind die einer ersten Soll-Kennlinie 21, einer zweiten
Soll-Kennlinie 22, einer dritten Soll-Kennlinie 23, einer vier
ten Soll-Kennlinie 24 und einer fünften Soll-Kennlinie 25 ent
sprechenden Wertepaare gespeichert. Die Soll-Kennlinien 21-25
geben die Soll-Gebläsedrehzahl des Gebläses 40 als Funktion des
von dem Temperaturregler 31 zur Ansteuerung der Gasarmatur 30
abgegebenen Modulationsstroms an. Letztendlich geben also auch
die in Fig. 2 dargestellten Soll-Kennlinien die Soll-Gebläse
drehzahl als Funktion des Gasflusses zum Brenner der Gasheiz
vorrichtung an. Die Soll-Kennlinie 21 zeigt eine im Labor opti
mierte Kennlinie für eine Abgasrohrlänge von Im, die Kennlinie
22 gilt für eine Abgasrohrlänge von 2 m, die Kennlinie 23 gilt
für eine Abgasrohrlänge von 3 m, die Kennlinie 24 für eine Ab
gasrohrlänge von 4 m und die Kennlinie 25 schließlich für eine
Abgasrohrlänge von 5 m in Analogie zu den in Fig. 1 dargestell
ten Soll-Kennlinien für die Gebläsedrehzahl als Funktion des
Gasflusses zum Brenner der Gasheizvorrichtung.
Die Speicher- und Vergleichseinrichtung 28 erfaßt den ihr über
die Leitung 37 am Ausgang des Temperaturreglers 31 abgegebenen
Modulationsstrom und ermittelt im Auslieferungszustand der Gas
heizvorrichtung anhand der der Soll-Kennlinie 23 für eine Ab
gasrohrlänge von 3 m zugeordneten Wertepaare die dem erfaßten
Modulationsstrom entsprechende Soll-Gebläsedrehzahl (vgl. die
Y-Achse, die die Soll-Gebläsedrehzahl in Umdrehungen pro Minute
und die X-Achse, die den Modulationsstrom in mA zeigt). Die
Speicher- und Vergleichseinrichtung 28 führt einen Vergleich
des erfaßten bzw. gemessenen Modulationsstroms mit den in ihr
gespeicherten Wertepaaren für den Modulationsstrom durch, im
Auslieferungszustand der Gasheizvorrichtung auf der Grundlage
der voreingestellten Soll-Kennlinie 23, und gibt ein Signal,
wie eine Spannung oder einen Strom, an ihrem Ausgang ab, das
der dem konkret erfaßten Modulationsstrom entsprechenden Soll-
Gebläsedrehzahl entspricht. Das von der Speicher- und Ver
gleichseinrichtung 28 abgegebene Soll-Signal wird einem Soll-
Gebläsedrehzal-Eingang 43 der Drehzahl-Vergleichseinrichtung 42
als Soll-Größe zugeführt. An dem Gebläse 40 ist eine Meßein
richtung (nicht dargestellt) vorgesehen, die die Ist-Drehzahl
des Gebläses 40 erfaßt bzw. mißt. Die Meßgröße 47 der Ist-Dreh
zahl des Gebläses 40 wird dem Ist-Gebläsedrehzahl-Eingang 44
der Drehzahl-Vergleichseinrichtung 42 zugeführt. In Abhängig
keit vom Vergleichsergebnis zwischen Soll-Gebläsedrehzahl und
Ist-Gebläsedrehzahl gibt die Drehzahl-Vergleichseinrichtung 42
an ihrem Ausgang 45 ein Ausgangssignal, wie eine Spannung oder
einen Strom ab, das das Ergebnis des Vergleiches repräsentiert
und den Gebläseregler 41 ansteuert. Bei dem Gebläseregler 41
kann es sich beispielsweise um einen Thyristor-Steller handeln.
Der Ausgang 46 des Gebläsereglers 41 ist mit dem Gebläse 40
elektrisch verbunden und veranlaßt das Gebläse 40, seine Dreh
zahl der von der Speicher- und Vergleichseinrichtung 28 festge
legten Soll-Drehzahl auf der Grundlage der herangezogenen Soll-
Kennlinie bzw. entsprechender Wertepaare anzugleichen.
Es versteht sich wiederum, daß die in Fig. 2 angegebenen Werte
für die Soll-Gebläsedrehzahl als Funktion des Modulationsstroms
zur Steuerung der Gasarmatur nur beispielhaft angegeben sind
und von den konkret verwendeten Komponenten der erfindungsgemä
ßen Gasheizvorrichtung abhängen.
Es ist vorgesehen, daß der die Gasheizvorrichtung und das Ab
gasrohr montierende Installateur die Länge des Abgasrohrs aus
mißt und nach der Installation in die erfindungsgemäße Gasheiz
vorrichtung über eine Eingabevorrichtung (nicht dargestellt)
eingibt. Weicht die vom Installateur gemessene Länge des Abgas
rohrs von der im Auslieferungszustand voreingestellten Abgas
rohrlänge von 3 m ab, so wird die dem eingegebenen Wert der Ab
gasrohrlänge nahekommende Rohrlänge bzw. die entsprechende
Soll-Gebläsekennlinie in analoger Weise zur Anpassung der Ist-
Drehzahl des Gebläses an die Soll-Drehzahl des Gebläses heran
gezogen.
1
Koordinatensystem
2
erste Soll-Kennlinie in
Fig.
1 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 1 m
3
zweite Soll-Kennlinie in
Fig.
1 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 2 m
4
dritte Soll-Kennlinie in
Fig.
1 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 3 m
5
vierte Soll-Kennlinie in
Fig.
1 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 4 m
6
fünfte Soll-Kennlinie in
Fig.
1 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 5 m
20
Blockschaltbild einer Gasheizvorrichtung
21
erste Kennlinie in
Fig.
2 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 1 m
22
zweite Kennlinie in
Fig.
2 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 2 m
23
dritte Kennlinie in
Fig.
2 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 3 m
24
vierte Kennlinie in
Fig.
2 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 4 m
25
fünfte Kennlinie in
Fig.
2 für eine Abgas(rohr-)
Leitungslänge von 5 m
26
Regelkreis des Gebläses der Gasheizvorrichtung
27
Regelkreis des Brenners der Gasheizvorrichtung
28
Speicher- und Vergleichseinrichtung
29
Brenner/Wärmetauscher
30
elektrisch regelbare Gasarmatur bzw. Gasventil
31
Temperaturregler, der einen Modulationsstrom erzeugt
32
Temperatur-Vergleichseinrichtung
33
Soll-Temperatur-Eingang der Temperatur-
Vergleichseinrichtung
32
34
Ist-Temperatur-Eingang der Temperatur-
Vergleichseinrichtung
32
35
Ausgang der Temperatur-Vergleichseinrichtung
32
36
Ausgang des Temperaturreglers
31
37
Leitung zur Speicher- und Vergleichseinrichtung
28
38
Rohrleitung des Heizgases zum Brenner/Wärmetauscher
29
39
Meßgröße der Ist-Temperatur am Brenner/Wärmetauscher
29
40
Gebläse
41
Gebläseregler
42
Drehzahl-Vergleichseinrichtung
43
Soll-Gebläsedrehzahl-Eingang der Drehzahl-
Vergleichseinrichtung
42
44
Ist-Gebläsedrehzahl-Eingang der Drehzahl-
Vergleichseinrichtung
42
45
Ausgang der Drehzahl-Vergleichseinrichtung
42
46
Ausgang des Gebläsereglers
41
47
Meßgröße der Ist-Drehzahl des Gebläses
40
Claims (15)
1. Gasheizeinrichtung, insbesondere eine Gastherme, mit
einem Gebläse zur Zuführung von (Verbrennungs-)Luft in Abhängigkeit vom Gasdurchfluß, einer elektronischen Regelung zur Einstellung der Drehzahl des Gebläses, wie insbesondere einem Thyristor-Steller, und einer Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung,
gekennzeichnet durch
einen elektronischen Speicher zur Speicherung zumindest mehrerer Werte zumindest einer vom Hersteller festgelegten Soll-Kennlinie (Fig. 1) für die Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit des Gasdurchflusses der Gasheizeinrichtung für eine erste Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)- Leitung, eine Einrichtung zur Einstellung des aktuellen Gasdurchflusses der Gasheizeinrichtung,
eine Soll-/Ist-Wert-Vergleichseinrichtung, die den Ist- Wert der Drehzahl des Gebläses mit dem Soll-Wert der Drehzahl der Werte der gespeicherten Soll-Kennlinie (Fig. 1) für den eingestellten Gasdurchfluß vergleicht, wobei die Vergleichseinrichtung ein elektrisches Signal und/oder eine Information abgibt, die der elektronischen Regelung zugeführt wird, und
die elektronische Regelung die aktuelle Drehzahl der Soll- Drehzahl angleicht.
einem Gebläse zur Zuführung von (Verbrennungs-)Luft in Abhängigkeit vom Gasdurchfluß, einer elektronischen Regelung zur Einstellung der Drehzahl des Gebläses, wie insbesondere einem Thyristor-Steller, und einer Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung,
gekennzeichnet durch
einen elektronischen Speicher zur Speicherung zumindest mehrerer Werte zumindest einer vom Hersteller festgelegten Soll-Kennlinie (Fig. 1) für die Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit des Gasdurchflusses der Gasheizeinrichtung für eine erste Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)- Leitung, eine Einrichtung zur Einstellung des aktuellen Gasdurchflusses der Gasheizeinrichtung,
eine Soll-/Ist-Wert-Vergleichseinrichtung, die den Ist- Wert der Drehzahl des Gebläses mit dem Soll-Wert der Drehzahl der Werte der gespeicherten Soll-Kennlinie (Fig. 1) für den eingestellten Gasdurchfluß vergleicht, wobei die Vergleichseinrichtung ein elektrisches Signal und/oder eine Information abgibt, die der elektronischen Regelung zugeführt wird, und
die elektronische Regelung die aktuelle Drehzahl der Soll- Drehzahl angleicht.
2. Gasheizeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
in dem elektronischen Speicher Werte mehrerer Soll-
Kennlinien (Fig. 1) für unterschiedliche Längen der
Zuluft- und/oder der Abgas(rohr)-Leitung gespeichert sind.
3. Gasheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Länge 1 m, 2 m, 3 m, 4 m, 5 m usw. (Fig. 1) beträgt.
4. Gasheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch
eine Eingabevorrichtung, über die die tatsächliche Länge
der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung eingebbar ist,
und die dafür sorgt, daß die Vergleichseinrichtung die
Ist-Drehzahl mit Werten für die Soll-Drehzahl der Soll-
Kennlinie (Fig. 1) für die betreffende Länge vergleicht.
5. Gasheizeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingabevorrichtung ein elektrischer Schalter ist, der
mehrere Schalterstellungen aufweist, die jeweils einer
Länge zugeordnet sind.
6. Gasheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Vergleichseinrichtung einen Vergleich auf der Basis
einer Soll-Kennlinie (Fig. 1) für eine voreingestellte
Länge (Fig. 1: Kennlinie 4) einer Zuluft- und/oder
Abgas(rohr)-Leitung ausführt, wenn sich die Gasheiz
einrichtung im Auslieferungszustand befindet.
7. Gasheizeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die voreingestellte Länge etwa der Mitte zwischen einer
zulässigen Minimal- und einer zulässigen Maximal-Länge
entspricht.
8. Gasheizeinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zulässige Minimal-Länge etwa Im, die zulässige
Maximal-Länge etwa 5 m und die voreingestellte Länge etwa
3 m beträgt.
9. Gasheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die über die Eingabevorrichtung eingegebene Länge
dauerhaft, jedoch durch eine erneute Eingabe vorzugsweise
überschreibbar, in dem Speicher, vorzugsweise einem
EEPROM, gespeichert ist.
10. Gasheizeinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die im Auslieferungszustand der Gasheizeinrichtung
voreingestellte Länge und/oder voreingestellten Werte
einer für diese Länge vom Hersteller festgelegten Soll-
Kennlinie in einem überschreibbaren elektronischen
Speicher gespeichert sind, bei dem es sich vorzugsweise
auch um das EEPROM handelt, das der Speicherung der über
die Eingabevorrichtung eingegebenen Länge der konkret
vorhandenen Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung dient.
11. Verfahren zur Einstellung der Drehzahl eines Gebläses
einer Gasheizeinrichtung, insbesondere einer Gastherme,
die eine Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung aufweist,
gekennzeichnet durch
einen ersten Schritt, in dem in einem in oder an der Gasheizeinrichtung vorgesehenen elektronischen Speicher mindestens Werte einer ersten vom Hersteller bestimmten Soll-Kennlinie (Fig. 1) der Gebläsedrehzahl in Abhängig keit von dem Gasdurchfluß für eine erste Länge (Fig. 1) einer Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung gespeichert werden,
einen zweiten Schritt, in dem der Gasdurchfluß eingestellt wird,
einen dritten Schritt, in dem der dem aktuellen Gasdurchfluß entsprechende Wert der Gebläsedrehzahl der Soll-Kennlinie ermittelt wird,
einen vierten Schritt, in dem die Ist-Gebläsedrehzahl mit der Soll-Gebläsedrehzahl verglichen wird, und
einen fünften Schritt, in dem eine elektronische Regelung die Ist-Gebläsedrehzahl der Soll-Gebläsedrehzahl angleicht.
einen ersten Schritt, in dem in einem in oder an der Gasheizeinrichtung vorgesehenen elektronischen Speicher mindestens Werte einer ersten vom Hersteller bestimmten Soll-Kennlinie (Fig. 1) der Gebläsedrehzahl in Abhängig keit von dem Gasdurchfluß für eine erste Länge (Fig. 1) einer Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung gespeichert werden,
einen zweiten Schritt, in dem der Gasdurchfluß eingestellt wird,
einen dritten Schritt, in dem der dem aktuellen Gasdurchfluß entsprechende Wert der Gebläsedrehzahl der Soll-Kennlinie ermittelt wird,
einen vierten Schritt, in dem die Ist-Gebläsedrehzahl mit der Soll-Gebläsedrehzahl verglichen wird, und
einen fünften Schritt, in dem eine elektronische Regelung die Ist-Gebläsedrehzahl der Soll-Gebläsedrehzahl angleicht.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Soll-Kennlinie für eine Länge (Fig. 1: Kennlinie
4) der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung vom Hersteller
bestimmt und im Auslieferungszustand der Gasheizein
richtung in dieser gespeichert worden ist, wobei die Länge
etwa der Mitte zwischen einer zulässigen Minimal-Länge und
einer zulässigen Maximal-Länge entspricht.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zulässige Minimal-Länge etwa Im, die zulässige
Maximal-Länge etwa 5 m und die Soll-Kennlinie für eine
Länge von etwa 3 m vorab bestimmt worden ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
in einem sechsten Schritt die konkrete Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung in eine in oder an der Gasheizeinrichtung vorgesehene Eingabevorrichtung eingegeben wird, und
in einem siebten Schritt die Werte einer Soll-Kennlinie der Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit von dem Gasdurchfluß der Gasheizeinrichtung für die konkrete Länge oder eine dieser Länge nahekommende Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung für einen Vergleich der Ist- Gebläsedrehzahl mit der Soll-Gebläsedrehzahl herangezogen wird.
in einem sechsten Schritt die konkrete Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung in eine in oder an der Gasheizeinrichtung vorgesehene Eingabevorrichtung eingegeben wird, und
in einem siebten Schritt die Werte einer Soll-Kennlinie der Gebläsedrehzahl in Abhängigkeit von dem Gasdurchfluß der Gasheizeinrichtung für die konkrete Länge oder eine dieser Länge nahekommende Länge der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-Leitung für einen Vergleich der Ist- Gebläsedrehzahl mit der Soll-Gebläsedrehzahl herangezogen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
in die Eingabevorrichtung ganzzahlige Vielfache einer
Länge, wie 1 m, 2 m, 3 m, 4 m, 5 m etc., als Längenvorgabe
eingegeben werden können und in dem elektronischen
Speicher Werte für die Soll-Drehzahl des Gebläses (Fig. 1)
in Abhängigkeit von dem Gasdurchfluß für jede dieser
(zulässigen) Längen der Zuluft- und/oder Abgas(rohr)-
Leitung gespeichert sind.
Priority Applications (4)
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DE19846207A DE19846207C2 (de) | 1998-08-19 | 1998-10-07 | Vorrichtung und Verfahren zur Einstellung der Drehzahl eines Gebläses einer Gasheizeinrichtung, wie insbesondere einer Gastherme |
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---|---|---|---|---|
EP1333227A2 (de) | 2002-01-31 | 2003-08-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Anpassung eines brennerbeheizten Heizgerätes an ein diesem zugeordneten Luft-/Abgassystem |
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