DE2527200A1

DE2527200A1 - Vollautomatische regelungseinrichtung fuer heizgeraete mit verdampfungsbrenner, wie zentralheizungskessel oder oeloefen

Info

Publication number: DE2527200A1
Application number: DE19752527200
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Karpf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-19
Filing date: 1975-06-18
Publication date: 1976-01-08
Also published as: AT334026B; FR2275732B1; IT1039131B; US3966118A; FR2275732A1; ATA507474A; BE830396A; NL7507345A; CH585877A5

Description

Vollautomatische Regelungseinrichtung für Heizgeräte mit Verdampfungsbrenner, wie Zentralheizungskessel oder Ölofen

Die Erfindung betrifft eine vollautomatische Regelungseinrichtung für Heizgeräte mit Verdampfungsbrenner, wie Zentralheizungskessel oder ölofen, bei welcher ein von einem Vorlauf- oder Raumthermostat ansteuerbares, mit dem Kontakt des Vorlaufoder Raumthermostaten in Serie liegendes Zeitrelais vorgesehen ist, durch welches ein von einem Anlegethermostat gesteuerter Zündstab, die Bimetall-Heizwicklung eines ölreglers sowie die Erregerwicklung eines in der ölzufuhrleitung zum Brenner liegenden Magnetventiles an die Netzspannung anschaltbar sind.

Eine derartige Regelungseinrichtung ist aus der DT-OS 2 320 892 bekannt und hat gegenüber den früheren Regelungseinrichtungen für Heizanlagen mit Verdampfungsbrennern, welche lediglich eine Groß-Klein-Regelung zuließen, den Vorteil einer echten Ein-Aus-Regelung, wobei duroh das Zeitrelais ein Wiederzünden eines noch betriebswarmen Brenners, das zu explosionsartigen Entzündungen führten könnte, vermieden wird.

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Nachteilig an einer aolchen Einrichtung ist allerdings der Umstand, daß die bisher verwendeten mechanischen Zeitrelais relativ viel Platz beanspruchen und daher eine Zusammenfassung der elektrischen Steuereinrichtung auf engstem Raum nicht möglich war, da platzsparende elektronische Zeitrelais bisher nicht verwendet wurden, da sie anfällig gegen äußere und/oder innere störende Einflüsse sind, zu denen vor allem vom Netz induzierte Störspannungen zählen. Diese Störeinflüsse können zur frühzeitigen Einschaltung (vor Ablauf der eingestellten Ansprechzeit) des Relais führen, so daß es bei noch betriebswarmem Brenner und noch nicht zündbereitem Zündstab doch zu einer gefährlichen explosionsartigen Entzündung des einfließenden Heizöles kommen kann.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, bei einer Regelungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art bei platzsparender Bauweise eine vollkommene Betriebssicherheit mit geringem Aufwand zu erreichen. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß einerseits in Serie mit dem Kontakt des elektronischen Zeitrelais sowie andererseits parallel zur Zündstabanspeisung ein !Thermorelais liegt, durch das die Bimetall-Heizwicklung des ölreglers und die Erregerwicklung des Magnetventiles gegenüber der Zündstabanspeisung zeitverzögert an die Netzspannung anschaltbar sind.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß bei Einschaltung der Bimetall-Heizwicklung des ölreglers und der Magnetventilerregerwicklung der Zündstab bereits die für eine Entzündung des einfließenden Heizöles erforderliche !Temperatur erreicht hat, so daß für den unvorhergesehenen Ausnahmefall einer frühzeitigen Einschaltung des elektronischen Relais bei noch betriebswarmem Brenner die schlagartige Entzündung des Heizöles in ihrer Auswirkung auf ein ungefährliches Maß abgeschwächt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt die Ansprechzeit des Thermorelais etwa 60 bis 90 sek, was ungefähr der Anlaufzeit der gebräuchlichen Zündeinrichtungen entspricht.

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In der Zeichnimg ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der ölzuführung und des Brennertopfes, wodurch die räumliche Zuordnung dm? Bauteile veranschaulicht wird. Fig. 2 zeigt das elektrische Schaltbild der erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung und Pig. 3 zeigt eine Variante zu Fig. 2. In den Fig. 2 und 3 sind alle Kontakte in Ruhe, d„h. bei stromloser Anlage, dargestellt.

In der vom nicht dargestellten !Tank zum Brenner B (Fig. 1) führenden Ölzufuhrleitung L fließt das Öl in Richtung des Pfeiles. In der Ölleitung L sitzt ein Ölregler OR, der ein Regelventil hat, das durch ein Bimetall betätigt wird, des- " sen Heizwicklungsanschlusse mit 1 und 2 bezeichnet sind.

Zwischen Ölregler OR und Brenner B sitzt ein erstes Mag-r netventil MV1, das die Ölzufuhr zum Brenner im Zuge der Ein-Aus-Regelung ein- bzw. abschaltet. Die Klemmen der Erregungswicklung des Magnetventils Μ7Ί sind mit 3 und 4 bezeichnet. Zwischen dem Tank und dem Ölregler OR ist weiters ein einem besonderen Sicherheitskreis angehörendes zweites Magnetventil MV2 vorgesehen. Die Klemmen der Erregungswicklung dieses Hagnetventils sind mit 5 und 6 bezeichnet.

In den Brenner 8 ragt der mit einer Glühspirale mit den Zundstabanspeisungsanschlussen 7 und 8 versehene Zündstab ZS v/ob ei im Boden des Brenners um den Zündstab herum eine Ausnehmung zur Aufnahme der für den Zündvorgang benötigten Ölmenge vorgesehen ist. Am äußeren Mantel des Brennertopfes sitzt der Anlegethermostat AT, der den Zündstromkreis bei Erreichen der Betriebstemperatur des Brenners unterbricht.

Der Regelungseinrichtung wird die Spannung aus einem Gleich- oder Wechselstromnetz über einen Netzschalter NS (Fig. 2) zugeführt, wobei eine rote Netzkontrollampe LN die Betriebsbereitschaft der Regelungseinrichtung anzeigt. Parallel zu dieser Lampe liegt eine Serienschaltung, bestehend aus einem herkömmlichen Brandschutzschalter BS, dem Kontakt st eines Sicherheitsthermostaten ST und der Erregerwicklung des Sicherheitsmagnetventils MV2. Mit dem Brandschutz schalter BS in Serie liegt weiters der Kontakt vt des

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Vorlauf- oder Raumthermostaten VT und eine zugehörige gelbe Kontrollampe I/D. In Serie mit dem Kontakt vt liegt ein elektronisches Zeitrelais ZR, das eine einstellbare Ansprechverzögerung von 5 bis 20 min aufweist, womit eine Anpassung an alle praktisch vorkommenden Fälle möglich ist.

Das Zeitrelais schaltet ülrer seinen Kontakt zr eine Serienschaltung, bestehend aus dem Kontakt at des Anlegethermostaten und der Zündstabanspeisung 7» 8 sowie ein parallel zu dieser Serienschaltung liegendes Thermorelais TR an die Netzspannung, das seinerseits über seinen Kontakt tr die Bimetall-Heizwicklung des ölreglers OR sowie die Erregerwicklung des Magnetventiles MV1 gegenüber der Zündstabanspeisung 7» 8 zeitverzögert an die Netzspannung anschaltet. Zur Kontrolle der Arbeitsstellung des Zeitrelais ZR ist eine blaue Kontrollampe L55 vorgesehen, während der Betriebszustand des Ölreglers OR und des Magnetventils MV1 durch Aufleuchten einer zu diesen Bauteilen parallelgeschalteten grünen Brennerkontrollampe LB angezeigt wird. Beinhaltet die Einrichtung eine ölförderpumpe ÖP (Fig. 3) und/ oder ein Brennergebläse BG, so sind diese Bauteile mit der Bimetall-Heizwicklung des ölreglers OR und der Erregerwicklung des Magnetventiles MV1 parallel geschaltet und werden gleichzeitig mit diesen an die Netzspannung angeschlossen.

Die Betriebsweise ist wie folgt:

Nach dem Einschalten des Netzschalters NS leuchtet die Netzkontrollampe ItN auf und die Anlage ist betriebsbereit. Bei Wärmebedarf schließt der Kontakt vt des Vorlauf- oder Raumthermostaten VT, was durch die Kontrollampe LT angezeigt wird, und das elektronische Zeitrelais ZR wird an Spannung gelegt. Nach Ablauf der eingestellten Ansprechzeit des Zeitrelais ZR schließt dessen Kontakt zr, die Kontrolllampe LZ leuchtet auf, und der Zündstab ZS wird über den geschlossenen Ruhekontakt at des Anlegethermostaten AT an die Netzspannung angeschaltet. Gleichzeitig wird die Spannung auch an das parallel zum Zündstab liegende Thermorelais TR angelegt. Dessen Ansprechzeit bewirkt, daß zu dem Zeit-

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punkt, zu welchem das Thermorelais TR seinen Kontakt tr schließt, und die Bimetall-Heizwicklung des ölreglers OR und die Erregerwicklung des Magnetventiles MV1 sowie gegebenenfalls die ölförderpumpe ÖP und/oder das Brennergebläse BG an die Netzspannung anschaltet, die Zündung mit Sicherheit betriebsbereit ist und das einfließende Öl sofort zündet.

Die spannungsbeaufschlagte Bimetall-Heizwicklung des Ölreglers OR regelt den Ölzufluß in der Brennphase des Brenners B auf herkömmliche Weise. Bei Erreichen der Solltemperatur (Vorlauf- oder Raumtemperatur) öfflBt der Kontakt vt, das Magnetventil MVI wird stromlos und unterbricht den Ölzufluß zum Brenner, so daß die Flamme erlischt. Bei erneut auftretendem Wärmebedarf schließt wiederum der Kontakt vt des Vorlauf- oder Raumthermostaten und es beginnt ein neues Arbeitsspiel der Regelungseinrichtung.

Der aus dem Sicherheitsthermostaten ST und dem Magnetventil MV2 bestehende Sicherheitskreis ist für den lall vorgesehen, daß der Vorlauf- oder Raumthermostat VT durch ein Versagen nicht abschaltet. Schließt z.B. das Magnetventil MV1 nicht dicht, so daß dauernd öl nachrinnt und die Temperatur im Brenner B zu hoch wird und wird dies infolge Versagens des Vorlauf- oder Raumthermostaten VT nicht bemerkt, oder würde das Magnetventil MV1 aus einem sonstigen Grund nicht ausgeschaltet werden, so würde die Anlage über den eingestellten Temperaturwert hinaus, der vom Vorlauf- oder Raumthermostat VT geregelt werden sollte, heizen. In diesem Pail spricht aber dann der Sicherheitsthermostat ST bei Erreichen einer bestimmten Temperatur an und unterbricht die Stromzufuhr zum Magnetventil MV2, so daß dieses schließt und eine weitere ölzufuhr zum Brenner B unterbindet. Im allgemeinen liegt das Magnetventil MV2, gesehen in Fließrichtung des Öles, in der ölzufuhrleitung L vor dem ölregler OR (Fig. 1) und bildet eine zusätzliche Sicherung für den Fall, daß das Magnetventil MV1 infolge eines mechanischen Fehlers bzw. einer

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Verschmutzung oder eines elektrischen Defektes' nicht verläßlich schließt. Dadurch wird verhindert, daß es zu einem Überschwingen der Temperatur bzw. zu einem Überhitzen bzw* Überkochen des Wasswrs des Zentralheizungskessels kommtο

Zweckmäßig wird als Sicherheitsthermostat ST ein verriegelnder Thermostat verwendet, um ein Wiedereinschalten der Anlage vor Behebung des aufgetretenen Fehlers zu verhindern.

Ein weiterer Vorteil des erwähnten Sicherheitskreises besteht darin, daß bei Ausfall bzw. technischen Störungen des Vorlauf- bzw. Raumthermostaten VT und bzw. oder des Zeitrelais ZR und bzw. oder des Thermorelais TR und gegebenenfalls auch anderer Schaltelemente ein händischer Notbetrieb der Heizanlage aufrechterhalten werden kann, ebenso wie auch ein Probebetrieb bzw. Versuchsbetrieb des Brenners für Servicezwecke möglich ist. Dies geschieht in der Weise, daß das Magnetventil MV1 auf freien Durchgang gestellt wird, was z.B. durch Ausklinken der Ventilsperre möglich ist. Der auf dem ölregler OR üblicher Weise vorgesehene bimetallbeheizte Steueraufsatz wird ebenfalls auf Handbetrieb gestellt, so daß der Ölregler händisch wie bei einem herkömmlichen ölofen betätigt werden kann. Die Zündung kann dann ebenfalls händisch erfolgen. In einem solchen Fall erfolgt die Temperaturregelung nur mehr ferob von Hand aus, und zwar durch Verstellen der einzelnen Reglerstellungen des ölregiers OR. In diesem Falle übernimmt der Sicherheitsthermostat St zusammen mit dem Magnetventil MV2 die Temperaturüberwachung, wobei bei Überschreiten der fix eingestellten Maximaltemperatur des Sicherheitsthermostaten ST dieser das Magnetventil MV2 abschaltet und dadurch die ölzufuhr zum Brenner B absperrt. Ein Wiedereinschalten ist nur von Hand aus möglich. Dadurch kann bis zur Behebung des Schadens die Anlage in Notbetrieb betrieben werden, was für Räume, in denen ein Heizungsausfall schwerwiegende Folgen haben kann, einen wesentlichen Vorteil darstellt.

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Zweckmäßig wird das Thermorelais TR vom elektronischen Zeitrelais ZR getrennt in einem eigenen Gehäuse untergebracht, um zu verhindern, daß das Zeitrelais der Wärmeabstrahlung des Thermorelais ausgesetzt ist, was unter Umständen zu Schaltungenauigkeiten bzw. einer Beschädigung eines Bauteiles des Zeitrelais führen könnte.

Ferner emfiehlt es sich, den elektrischen Steuerteil," der zweckmäßig zu einer einzigen Einheit zusammengefaßt ist,nicht am oder in unmittelbarer Nähe des Heizungskessels oder Ölofens, sondern von der direkten Wärmea&strahlung des Heizgerätes geschätzt, gegebenenfalls in einem anderen Raum unterzubringen.

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Claims

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Patentansprüche :

M o !Vollautomatische Regelungseinrichtung für Heizgeräte mit Verdampfungsbrenner, wie Zentralheizungskessel oder Ölofen, bei welcher ein von einem Vorlauf- oder Raumthermostat ansteuerbares, mit dem Kontakt des Vorlauf- oder Raumthermostaten in Serie liegendes Zeitrelais vorgesehen ist, durch welches ein von einem Anlegethermostat gesteuerter Zündstab, die Bimetall-Heizwicklung eines Ölreglers sowie die Erregerwicklung eines in der Ölzufuhrleitung zum Brenner liegenden Magnetventiles an die Netzspannung anschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits in Serie mit dem Kontakt (zr) des elektronischen Zeitrelais sowie anderseits parallel zur Zündstabanspeisung (7» 8) ein Thermorelais (TR) liegt, durch das die Bimetall-Heizwicklung (1, 2) des Ölreglers (OR) und die Erregerwicklung (3» 4) des Magnetventiles (MV1) gegenüber der Zündstabanspeisung (7» 8) zeitverzögert an die Netzspannung anschaltbar sind.
2. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechzeit des Thermorelais (TR) etwa 60 bis 90 sek beträgt.
3· Regelungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermorelais (TR) vom^lektronischen Zeitrelais (ZR) getrennt in einem eigenen Gehäuse untergebracht ist.
4. Regelungseinrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß der vorteilhaft zu einer einzigen Einheit zusammengefaßte elektrische Steuerteil der Regelungseinrichtung vom Heizgerät getrennt, gegebenenfalls in einem anderen Raum, untergebracht ist.
5· Regelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Sicherheitskreis vorgesehen ist, der einen Sicherheitsthermostaten (ST) und ein weiteres in der Öl zuführleitung (L) zum Brenner (B) liegendes Magnetventil (MV2) umfaßt, dessen Erregerwick-

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lung (5j 6) parallel zur Heizwicklung (1, 2) des Ülreglers (OR) und zur Erregerwicklung (3, 4-) des erstgenannten Magnetventils (MV1) liegt und über den Kontakt (st) des Sicherheitsthermostaten (ST)_ an die Netzspannung angeschaltet ist.
6. Regelungseinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (st) des Sicherheitsthermostaten (ST) und die Erregerwicklung (5» 6) des zusätzlichen Magnetventils (MV2) in Serie liegen und diese Serienschaltung dem Zeitrelais (ZR) parallelgeschaltet ist.
7. Regelungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsthermostat (ST) ein verriegelnder Thermostat ist.
8. Regelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerwicklung (3, 4) des erstgenannten Magnetventiles (MV1) die Anspeisungsklemmen einer Ölförderpumpe (ÖP) und/oder eines Brennergebläses (BG) parallel geschaltet sind.

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