DE3114942A1 - CONTROL DEVICE FOR THE GAS-FIRED BOILER OF A HOT WATER HEATING SYSTEM - Google Patents

CONTROL DEVICE FOR THE GAS-FIRED BOILER OF A HOT WATER HEATING SYSTEM

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DE3114942A1
DE3114942A1 DE19813114942 DE3114942A DE3114942A1 DE 3114942 A1 DE3114942 A1 DE 3114942A1 DE 19813114942 DE19813114942 DE 19813114942 DE 3114942 A DE3114942 A DE 3114942A DE 3114942 A1 DE3114942 A1 DE 3114942A1
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Description

HONEYWELL B.V. 13· April 1981HONEYWELL B.V. April 13, 1981

Rijswijkstraat 175 0700439 GERijswijkstraat 175 0700439 GE

Amsterdam, Niederlande HR/deAmsterdam, Netherlands HR / de

Regeleinrichtung für den gasbefeuerten Heizkessel einer Warmwasser-Heizungsanlage.Control device for the gas-fired Boiler of a hot water heating system.

Warmwasser-Sammelheizungsanlagen werden vielfach mit einer von der Außentemperatur abhängig gesteuerten Vorlauftemperatur betrieben, während die Wärmezufuhr zu den einzelnen Räumen durch dort vorgesehene, von Hand oder mittels eines Thermostaten verstellbare Radiatorventile in Abhängigkeit vom Wärmebedarf im betreffenden Raum geregelt wird. Des weiteren ist aus DE-PS 19 61 806 ein Temperaturregler für Sammelheizungsanlagen bekannt, der ein in der Vor- oder Rücklaufleitung liegendes Stellventil steuert und eingangsseitig an zwei Temperaturfühler angeschlossen ist, von denen der eine die Temperatur in der Vorlaufleitung und der andere die Temperatur in der Rücklaufleitung mißt. Der Regler ist so ausgebildet, daß zwischen Vor- und Rücklauf eine vorgegebene Temperaturdifferenz eingehalten wird.Hot water collective heating systems are often with a operated by the outside temperature dependent controlled flow temperature, while the heat supply to the individual Rooms by means of radiator valves provided there that can be adjusted by hand or by means of a thermostat is regulated by the heat demand in the room concerned. Furthermore, from DE-PS 19 61 806 a temperature controller for Collective heating systems known, which controls a control valve located in the flow or return line and on the input side is connected to two temperature sensors, one of which is the temperature in the flow line and the other measures the temperature in the return line. The controller is designed so that there is between flow and return a specified temperature difference is maintained.

Weiterhin zeigt die DE-OS 27 47 969 eine Regelvorrichtung dieser Art für eine Heizungsanlage mit Beimischregelung, in welcher die Regelvorrichtung zwecks Aufrechterhaltung einer vorgegebenen Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf auf ein Mischventil einwirkt. Wird im zu beheizenden Raum mehr Wärme benötigt, so öffnet ein dort vorgesehenes thermostatisches Heizkörperventil einen größeren Durchflußquerschnitt und erhöht damit die durchfließende Wassermenge. Dies hat zur Folge, daß das Heizwasser schneller durch den Heizkörper fließt, dabei sich weniger abkühltFurthermore, DE-OS 27 47 969 shows a control device of this type for a heating system with mixing control, in which the control device for the purpose of maintaining a predetermined temperature difference between flow and return acts on a mixing valve. If more heat is required in the room to be heated, one provided there opens thermostatic radiator valve has a larger flow cross-section and thus increases the amount of water flowing through. As a result, the heating water flows faster through the radiator and cools down less

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und somit die Rücklauftemperatür ansteigt. Um eine vorgegebene Temperaturdifferenz einzuhalten, wird folglich vom Mischventil mehr Heißwasser zugeführt und damit die Vorlauftemperatur erhöht.
5and thus the return temperature increases. In order to maintain a specified temperature difference, more hot water is consequently supplied from the mixing valve and thus the flow temperature is increased.
5

Bei diesen und anderen bekannten Warmwasserheizungsanlagen erfolgt somit die bedarfsabhängige Regelung wasserseitig mit Hilfe eines Vorlauf- oder Beimischventils, während der Brenner und damit die Temperatur des Heißwassers allenfalls in Abhängigkeit von der Außentemperatur,nicht aber vom eigentlichen Wärmebedarf in den Räumen gesteuert wird.In these and other known hot water heating systems, the demand-dependent control therefore takes place on the water side with the help of a flow or admixing valve, while the burner and thus the temperature of the hot water, if necessary is controlled depending on the outside temperature, but not on the actual heat demand in the rooms.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Brenner selbst in Abhängigkeit vom Wärmebedarf zu steuern und ihm auf diese Weise nur diejenige Gasmenge zuzuführen, welche zur Erzeugung der benötigten Wärme erforderlich ist. Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete .Erfindung. Als Kenngröße für den tatsächlichen Wärmebedarf dient hier wie beim eingangs erwähnten Stand der Technik die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf des Heizwassers zum Verbraucher, also beispielsweise zu den Heizkörpern einer Sammelheizungsanlage. In Abhängigkeit hiervon wird die dem Brenner des Heizkessels zugeführte Gasmenge geregelt. Um eine optimale Verbrennung und damit eine bestmögliche Ausnutzung dieser Gasmenge zu gewährleisten, erfolgt gleichzeitig eine Regelung der dem Heizkessel zugeführten Verbrennungsluftmenge. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object of the invention is to control the burner itself as a function of the heat demand and to respond to this Way to supply only that amount of gas that is necessary to generate the required heat. This task is achieved by the invention characterized in claim 1. As a parameter for the actual heat demand As in the prior art mentioned at the beginning, the temperature difference between the flow and return of the is used here Heating water to the consumer, for example to the radiators of a collective heating system. Dependent on this regulates the amount of gas fed to the boiler burner. To achieve optimal combustion and thus To ensure the best possible utilization of this amount of gas, the boiler is regulated at the same time supplied amount of combustion air. Advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in den Zeichnungen wiedergegebener Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei zeigt:The invention is explained below with reference to two exemplary embodiments shown in the drawings. It shows:

Fig. 1 eine Warmwasserheizungsanlage, bei der in Abhängigkeit von der Differenz zwischenFig. 1 shows a hot water heating system in which, depending on the difference between

Vor- und Rücklauftemperatur durch einenFlow and return temperature through one

gemeinsamen auf ein Gasregelgerät aufgesetzten Servodruckregler sowohl die dem Brenner zugeführte Gasmenge als auch die zugeführte Verbrennungsluftmenge gleichzeitig dem Wärmebedarf angepaßt werden?common servo pressure regulator attached to a gas regulator, both the dem Amount of gas supplied to the burner and the amount of combustion air supplied at the same time be adapted to the heat demand?

währendwhile

Fig. 2 eine Ausführungsform wiedergibt, bei der die Temperaturdifferenz die Gaszufuhr steuert, während die zu dessen vollständiger Verbrennung erforderliche VerbrennungsluftFig. 2 shows an embodiment in which the temperature difference controls the gas supply, while that to its more complete Combustion required combustion air

menge in Abhängigkeit von der Sauerstoffoder Kohlendioxydkonzentration des Rauchgases ermittelt und über ein Luftmengenstellglied der Gasmenge fortlaufend angepaßt wird.amount depending on the oxygen or carbon dioxide concentration of the flue gas is determined and continuously adapted to the amount of gas via an air volume control element.

In beiden Ausführungsbeispielen hat das die Gaszufuhr steuernde Gasregelgerät den aus der Firmendruckschrift D3H-29 HONEYWELL KOMPAKT-VENTILE V4600/8600 bekannten Aufbau, wobei der dort vorgesehene, von Hand einstellbare Servodruckregler durch einen mittels einen Elektromagnetantrieb hinsichtlich seines Sollwerts einstellbaren Servodruckregler gemäß der älteren DE-OS 30 15 980 ersetzt ist. Im Gasregelgerät 1 sind zwischen Einlaß 2 und Auslaß 3 ein Sicherheitsventil 4 und ein Hauptgasventil 5 in Reihe geschaltet. Das Sicherheitsventil 4 mit Einschaltdrucktaste 6 und Wiedereinschaltsperre 7 ist für die Wirkungsweise der Erfindung ohne Belang und wird folglich nicht im einzelnen erörtert. Der Schließkörper 5 des Hauptgasventils ist durch eine Schließfeder 8 in Schließrichtung vorgespannt und kann über eine Membran 9 durch den Servosteuerdruck in der Kammer 10 gegen die Kraft dieser Schließfeder 8 vom Ventilsitz 11 abgehoben werden. Den Steuerdruck für die Kammer 10 liefert über den Kanal 12 ein Servodruckregler 13, dessen Sollwert mit Hilfe eines Elektromagnetantriebs 14 verstellbar ist. In einem durch die Warmwasserheizungsanlage zu beheizendenIn both exemplary embodiments, the gas regulating device controlling the gas supply has the one from the company publication D3H-29 HONEYWELL COMPACT VALVES V4600 / 8600 familiar structure, the manually adjustable servo pressure regulator provided there by means of an electromagnetic drive With regard to its setpoint adjustable servo pressure regulator according to the older DE-OS 30 15 980 is replaced. In the gas regulator 1, a safety valve 4 and a main gas valve 5 are connected in series between inlet 2 and outlet 3. The safety valve 4 with switch-on pushbutton 6 and restart lock 7 is essential for the operation of the invention irrelevant and will therefore not be discussed in detail. The closing body 5 of the main gas valve is through a closing spring 8 is biased in the closing direction and can be controlled via a diaphragm 9 by the servo control pressure in the chamber 10 are lifted from the valve seat 11 against the force of this closing spring 8. The control pressure for the chamber 10 supplies Via channel 12 a servo pressure regulator 13, its setpoint is adjustable with the aid of an electromagnetic drive 14. In one to be heated by the hot water heating system

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Raum befindet sich der Raumthermostat 15, dessen Kontakt schließt, sobald die von seinem Temperaturfühler gemessene Raumtemperatur den am Raumthermostaten 15 eingestellten Sollwert unterschreitet. Mit dem Schließen dieses Kontakts wird das Einschaltmagnetventil 16 des Gasregelgeräts 1 an Spannung gelegt, so daß es einerseits den Eingangsgasdruck über die Leitung 17 und eine Drosselstelle 18 in die Kammer 19 gelangen läßt und andererseits mit seinem Schließkörper 20 die Verbindung dieser Kammer mit dem Kanal 21 und über diesen mit dem Auslaß 3 sperrt. Folglich baut sich in der Kammer 19 ein von der Stellung des Drosselkörpers 22 des Druckreglers abhängiger Steuerdruck auf, der über den Kanal 12 in die Steuerkammer 10 des Membranantriebs für das Hauptgasventil 5, 11 gelangt und den Schließkörper 5 vom Sitz 11 abhebt. Damit strömt Gas über die Leitung 23 zur Injektordüse 24, welche dem GaseinlaS 25 des Brenners 26 gegenübersteht. Der Gasstrom saugt zugleich Primärluft an und führt sie ebenfalls dem Brenner 26 zu. über eine Zündleitung 27 ist der Zündbrenner 28 an das Gasregelventil 1 angeschlossen. Seine Flamme erwärmt das Thermoelement 29, welches über den Magneteinsatz 30 das Sicherheitsventil 4 offenhält.Room is the room thermostat 15, whose contact closes as soon as the room temperature measured by its temperature sensor exceeds the one set on the room thermostat 15 Falls below setpoint. When this contact is closed, the switch-on solenoid valve 16 of the gas control device is activated 1 connected to voltage, so that there is on the one hand the inlet gas pressure via line 17 and a throttle point 18 can get into the chamber 19 and on the other hand with its closing body 20 the connection of this chamber blocks with the channel 21 and via this with the outlet 3. As a result, one builds up in the chamber 19 from the position of the throttle body 22 of the pressure regulator dependent control pressure, which via the channel 12 into the control chamber 10 of the diaphragm drive for the main gas valve 5, 11 and the closing body 5 lifts off the seat 11. So that flows Gas via the line 23 to the injector nozzle 24, which is opposite the gas inlet 25 of the burner 26. The gas flow At the same time sucks in primary air and also feeds it to the burner 26. The pilot burner is via an ignition line 27 28 connected to the gas control valve 1. Its flame heats the thermocouple 29, which over the Magnet insert 30 holds the safety valve 4 open.

Da die vom Gasstrom durch die Injektordüse 24 angesaugte Primärluft für eine vollständige Verbrennung des Gases nicht ausreicht, ist eine zweite Injektordüse 31 vorgesehen, welche einem Sekundärlufteinlaß 32 des Boilers 33 gegenübersteht. Der Sekundärlufteinlaß 32 mündet in ein mit Luftaustrittslöchern 34 versehenes Luftverteilerrohr Die zweite Injektordüse 31 steht über eine Leitung 36 mit dem Ausgang 37 eines Luftregelventils 38 in Verbindung, dessen Eingang 39 an eine Druckluftquelle in Form eines Gebläses 40 angeschlossen ist. Der Schließkörper 41 des Luftregelventils 38 ist durch eine Feder 42 in Schließrichtung vorgespannt und kann von einer Membran 43 vom Sitz 44 abgehoben werden, sobald der Druck in der Antriebs-Since the primary air sucked in by the gas flow through the injector nozzle 24 for complete combustion of the gas is not sufficient, a second injector nozzle 31 is provided which is connected to a secondary air inlet 32 of the boiler 33 facing. The secondary air inlet 32 opens into an air distribution pipe provided with air outlet holes 34 The second injector nozzle 31 is connected to the outlet 37 of an air control valve 38 via a line 36, the input 39 of which is connected to a compressed air source in the form of a fan 40. The closing body 41 of the Air control valve 38 is biased by a spring 42 in the closing direction and can be of a membrane 43 from Seat 44 can be lifted as soon as the pressure in the drive

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kammer 45 die von der Schließfeder 42 und vom Druck im Ausgang 37 ausgeübten Kräfte auf die Membran 43 übersteigt. Der Steuerdruck in der Kammer 45 kommt über eine Leitung 46 ebenfalls aus der Kammer 19 unterhalb des Drosselkörpers 22 des Servodruckreglers 13. Auf diese Weise werden Gaszufuhr und Sekundärluftzufuhr gleichsinnig durch den Servodruckregler 13 geregelt. Im Auslaß 37 des Luftregelventils 38 liegt der Fühler 47 eines Strömungsschalters 48. Sein durch den Luftstrom schließender Arbeitskontakt ist in den Erregerstromkreis des Einschaltmagnetventils 16 eingeschaltet. chamber 45, the forces exerted on the diaphragm 43 by the closing spring 42 and the pressure in the outlet 37 exceeds. The control pressure in the chamber 45 also comes via a line 46 from the chamber 19 below the throttle body 22 of the servo pressure regulator 13. In this way, the gas supply and the secondary air supply are in the same direction through the servo pressure regulator 13 regulated. The sensor 47 of a flow switch 48 is located in the outlet 37 of the air control valve 38 The normally open contact closing by the air flow is switched into the excitation circuit of the switch-on solenoid valve 16.

Der Brenner 26 beheizt einen Wärmetauscher 51/ der über eine Umwälzpumpe 52 an die Heizkörper 53 angeschlossen ist.The burner 26 heats a heat exchanger 51 / which is connected to the heating element 53 via a circulation pump 52.

Die Abgase verlassen den Boiler 33 durch den Rauchgasabzug 54, der über einen Zugunterbrecher 55 in den Schornstein 56 übergeht. Mit Ausnahme von Gaseinlaß 25, Sekundärlufteinlaß 32 und Rauchgasabzug 54 ist das Gehäuse 57 des Boilers 33 allseitig geschlossen. In den Schornstein 56 ragt eine Luftaustrittsdüse 58 hinein, welche über eine Leitung 59 an den Auslaß 37 des Luftregelventils angeschlossen ist. Mit Hilfe dieser Luftaustrittsdüse 58 wird ein künstlicher Zug im Schornstein 56 erzeugt. Mittels einer Drossel 60 kann der Hilfsluftstrom aus der Düse 58 dem Sekundärluftstrom angepaßt werden. Bei hohen Schornsteinen empfiehlt es sich vielfach, die Leitung 59 nicht an den Auslaß 37, sondern über die Leitung 59' an den Einlaß 39 des Luftregelventils 38, d. h. unmittelbar an das Gebläse 40 anzuschließen. Um eine Kondensation der Abgase im Schornstein 56 infolge Rauchgasabkühlung zu vermeiden,The exhaust gases leave the boiler 33 through the flue gas vent 54, which is fed into the chimney 56 via a draft interrupter 55 transforms. With the exception of gas inlet 25, secondary air inlet 32 and smoke outlet 54, the housing 57 is the boiler 33 closed on all sides. An air outlet nozzle 58 protrudes into the chimney 56, which via a line 59 is connected to the outlet 37 of the air control valve. With the aid of this air outlet nozzle 58, an artificial draft is generated in the chimney 56. By means of a throttle 60 the auxiliary air flow from the nozzle 58 can be the secondary air flow be adjusted. In the case of high chimneys, it is often advisable not to connect the line 59 to the outlet 37, but to via line 59 'to inlet 39 of the air control valve 38, d. H. to be connected directly to the fan 40. To a condensation of the exhaust gases in the chimney 56 as a result To avoid flue gas cooling,

kann es ratsam sein, dieit may be advisable to use the

den künstlichen Zug erzeugende Luft vorzuwärmen. Dies ist in Fig. 1 dadurch gestrichelt angedeutet, daß die Zuleitung zur Düse 58 im Bereich 59" teilweise im Inneren des Boilers 5 33 entlanggeführt ist.to preheat the air generating the artificial draft. This is indicated by dashed lines in FIG. 1 that the supply line to the nozzle 58 in the area 59 ″ is partially guided along inside the boiler 5 33.

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In der Heizwasservorlaufleitung 62 vom Wärmetauscher 51 zu den Heizkörpern 53 ist ein Temperaturfühler 63 und in der Rücklaufleitung 64 ein zweiter Temperaturfühler 65 vorgesehen. Die Ausgänge beider Temperaturfühler sind an einen Regler 66 angeschlossen, der ausgangsseitig mit dem Magnetantrieb 14 des Servodruckreglers 13 in Verbindung steht.In the heating water flow line 62 from the heat exchanger 51 A temperature sensor 63 is connected to the heating elements 53 and a second temperature sensor 65 is in the return line 64 intended. The outputs of both temperature sensors are connected to a controller 66, the output side with the magnetic drive 14 of the servo pressure regulator 13 is in connection.

Sobald die Temperatur in dem zu beheizenden Raum unter den Sollwert des Raumthermostaten 15 absinkt, schließt dieser seinen Kontakt, schaltet das Einschaltmagnetventil 16 ein und mit ihm den Servodruckregler 13. Dieser öffnet das Hauptgasventil 5,11, so daß der Hauptbrenner 26 zündet und das den Wärmetauscher 51 durchfließende Heizwasser erwärmt. Ist der zu beheizende Raum relativ kalt, so kühlt sich das Wasser stark ab und die Temperaturfühler 63 und 65 melden eine starke Temperaturdifferenz an den Regler Ist diese Temperaturdifferenz größer als ein vorgegebener Sollwert, so verstellt der Magnetantrieb 14 den Servodruckregler 13 in Richtung auf einen höheren Steuerdruck, so daß das Hauptgasventil 5, 11 noch weiter geöffnet wird. Sinkt hingegen die Temperaturdifferenz, so wird die Gaszufuhr auf dem gleichen Wege gedrosselt. Auf diese Weise wird die dem Brenner 26 zugeführte Gasmenge in Abhängigkeit vom Wärmebedarf moduliert. Erreicht die Raumtemperatur den am Raumthermostaten 15 vorgegebenen Sollwert, so unterbricht dieser den Stromkreis des Einschaltmagnetventils, dadurch liefert der Servodruckregler 13 keinen Steuerdruck mehr in die Membrankammer 10 des Membranantriebs für das Hauptgasventil 5, 11, so daß dieses unter dem Einfluß seiner Schließfeder 8 schließt. Mit der Modulation und Veränderung der Gaszufuhr zum Hauptbrenner 26 wird gleichzeitig über die Steuerdruckleitung 46 und das Luftregelventil 38 die zugehörige Sekundärluftmenge dem Gasdurchsatz fortlaufend angepaßt. Man erreicht auf diese Weise eine vollständige Verbrennung und optimale AusnutzungAs soon as the temperature in the room to be heated falls below the setpoint of the room thermostat 15, it closes this its contact, switches on the solenoid valve 16 and with it the servo pressure regulator 13. This opens the main gas valve 5, 11, so that the main burner 26 ignites and the heating water flowing through the heat exchanger 51 is heated. If the room to be heated is relatively cold, the water cools down considerably and the temperature sensors 63 and 65 report a large temperature difference to the controller. If this temperature difference is greater than a specified one Setpoint, the magnetic drive 14 adjusts the servo pressure regulator 13 in the direction of a higher control pressure, so that the main gas valve 5, 11 is opened even further. If, on the other hand, the temperature difference falls, the gas supply is throttled in the same way. In this way the amount of gas supplied to the burner 26 is modulated as a function of the heat demand. Reaches room temperature the setpoint given on the room thermostat 15, see above if this interrupts the circuit of the switch-on solenoid valve, the servo pressure regulator 13 does not supply any Control pressure more in the diaphragm chamber 10 of the diaphragm drive for the main gas valve 5, 11, so that this under the influence of its closing spring 8 closes. With the modulation and change of the gas supply to the main burner 26 the associated amount of secondary air is simultaneously via the control pressure line 46 and the air control valve 38 Gas throughput continuously adjusted. In this way, complete combustion and optimal utilization are achieved

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des Brenngases. Schließt das Gasregelventil 5, 11, so verschwindet gleichzeitig der Steuerdruck auf der Leitung 46, so daß auch das Luftregelventil 38 schließt und dem Sekundärlufteinlaß 32 keine Sekundärluft mehr zugeführt wird. Da das Gehäuse 57 des Boilers 33 bis auf die beiden Einlaßöffnungen 25 und 32 eingangsseitig geschlossen ist, herrscht innerhalb des Boilers nahezu kein Zug mehr, so daß die darin enthaltene Wärme nicht über den Rauchgasabzug 54 entweicht. Auch dies trägt zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Heizungsanlage bei.of the fuel gas. When the gas control valve 5, 11 closes, it disappears at the same time the control pressure on the line 46, so that the air control valve 38 closes and the Secondary air inlet 32 no longer supplied secondary air will. Since the housing 57 of the boiler 33 is closed on the inlet side except for the two inlet openings 25 and 32, there is almost no draft inside the boiler, so that the heat contained in it does not pass through the flue gas outlet 54 escapes. This also helps to improve the efficiency of the heating system.

Anstelle des im Ausführungsbeispiel dargestellten trischen oder elektronischen Reglers 66 kann auch ein thermomechanischer Regler Verwendung finden, wie er beispielsweise in der DE-PS 19 61 806 bzw. DE-OS 27 47 969 beschrieben ist. Dort sind die beiden Temperaturfühler und 65 als Ausdehnungsfühler dargestellt, die über Kapillarrohre hydraulisch auf ein Stellglied einwirken. Dieses verstellt dann mechanisch unmittelbar den Sollwert des Servodruckreglers 13.Instead of the tric or electronic controller 66 shown in the exemplary embodiment, a Find thermomechanical controller use, for example in DE-PS 19 61 806 and DE-OS 27 47 969 is described. The two temperature sensors are there and 65 shown as expansion sensors which act hydraulically on an actuator via capillary tubes. This then mechanically adjusts the setpoint value of the servo pressure regulator 13 directly.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 im wesentlichen durch eine geänderte Steuerung der Sekundärluftmenge in Abhängigkeit vom Gasdurchsatz. Während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 Gas zufuhr und Sekundärluftzufuhr gleichsinnig mit Hilfe des gleichen Servodruckreglers 13 beeinflußt werden, wirkt dieser in Fig. 2 nur auf das Gasregelventil und damit auf die Gaszufuhr zum Brenner 26 ein. Zugleich wird allerdings auch die über die Injektordüse 24 angesaugte Primärluftmenge gleichsinnig verändert. Zur Steuerung der über die zweite Injektordüse 31 zugeführten und angesaugten Sekundärluftmange hingegen ist im Rauchgasabzug 54 ein Sauerstoffoder Kohlendioxydfühler 70 vorgesehen, dessen Ausgangssignal einem Regler 71 zugeführt ist. Unterschreitet der SauerstoffÜberschuß {Luftüberschuß) im Rauchgasabzug 54The embodiment according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 essentially in that it is modified Control of the amount of secondary air depending on the gas throughput. While in the embodiment of FIG. 1 gas supply and secondary air supply are influenced in the same direction with the help of the same servo pressure regulator 13, acts this in FIG. 2 only affects the gas control valve and thus the gas supply to the burner 26. At the same time, however the amount of primary air drawn in via the injector nozzle 24 also changes in the same direction. To control the via the Second injector nozzle 31 supplied and sucked in secondary air, however, is an oxygen or in the flue gas vent 54 Carbon dioxide sensor 70 is provided, the output signal of which is fed to a controller 71. If the Oxygen excess (excess air) in the flue gas vent 54

;■ 31U342; ■ 31U342

ΑΛΑΛ

einen vorgegebenen Sollwert, so liefert der Regler 71 ein Ausgangssignal an den Magnetantrieb 72 des auf das Luftregelventil 38 aufgesetzten Servodruckreg\ers 73, wodurch der Sollwert dieses Druckreglers erhöht und damit zugleich das Luftregelventil 41, 44 weiter geöffnet wird. Damit fließt mehr Sekundärluft zum Luftverteilerrrohr 35, so daß der vom Fühler 70 gemessene Luftüberschuß zunimmt. Ein zu hoher Luftüberschuß führt umgekehrt zu einer Drosselung der über das Luftregelventil 38 zugeführten Sekundärluftmenge. Anstelle der Zwischenschaltung eines Luftregelventils 38 zwischen Gebläse 40 und Sekundärluftdüse 31 kann auch das Gebläse selbst regelbar sein. In. diesem Falle wird die Ausgangsleitung 74 des Reglers 71 über eine Verbindung 74' unmittelbar an eine Gebläsesteuerschaltung angeschlossen, über die die Drehzahl und damit die Leistung des Gebläses beeinflußbar ist. Die Regler 66 und 71 können zu einem gemeinsamen Regler, ggf. zu einem Digitalregler unter Verwendung eines Mikroprozessors zusammengefaßt werden. Anstelle des SauerstoffÜberschusses kann auch eine Messung des CO^-Gehalts der Rauchgase zur Steuerung der Sekundärluftmenge herangezogen werden. Hinsichtlich der Steuerung der Gaszufuhr in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz am Eingang und Ausgang des Wärmetauschers arbeitet die Schaltungsanordnung nach Fig. 2 in der gleichen Weise wie zuvor anhand von Fig. 1 beschrieben. Während der Raumthermostat 15 durch Betätigen seines Kontakts anzeigt, ob dem Raum Wärme zugeführt werden soll, dient der Heizwasserverbraucher 53 selbst als Meßstrecke zur Ermittlung des Betrages der erforderlichen Wärmezufuhr.a predetermined setpoint value, the controller 71 supplies an output signal to the magnetic drive 72 of the air control valve 38 attached servo pressure regulator 73, whereby the setpoint of this pressure regulator increases and thus at the same time the air control valve 41, 44 is opened further. So that more secondary air flows to the air distribution pipe 35, see above that the excess air measured by the sensor 70 increases. Conversely, too much excess air leads to a Throttling of the amount of secondary air supplied via the air control valve 38. Instead of the interposition of a Air control valve 38 between fan 40 and secondary air nozzle 31 the fan itself can also be adjustable. In. in this case, the output line 74 of the controller 71 via a connection 74 'directly to a fan control circuit connected, via which the speed and thus the performance of the fan can be influenced. The controllers 66 and 71 can be combined to form a common controller, possibly a digital controller using a microprocessor will. Instead of the excess oxygen, a measurement of the CO ^ content of the flue gases can also be used Control of the secondary air volume can be used. Regarding the control of the gas supply depending on the temperature difference at the inlet and outlet of the heat exchanger, the circuit arrangement according to FIG. 2 operates in in the same way as previously described with reference to FIG. While the room thermostat 15 by pressing its contact indicates whether heat is to be supplied to the room, the heating water consumer 53 itself serves as a measuring section to determine the amount of heat required.

Je größer der Wärmebedarf ist, umso mehr wächst die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf 62 und Rücklauf 64 an. Dementsprechend wird über den Führungsregler 66 und den Magnetantrieb 14 der Sollwert des Servodruckreglers 13 verstellt und damit der Gasdurchsatz zum Brenner gesteuert.The greater the heat demand, the more the temperature difference increases between flow 62 and return 64. Accordingly, the master controller 66 and the Magnet drive 14 adjusts the setpoint of the servo pressure regulator 13 and thus controls the gas throughput to the burner.

Claims (10)

31U94231U942 Patentansprüche:Patent claims: Regeleinrichtung für den gasbefeuerten Heizkessel einer Warmwasser-Heizungsanlage, g e k e η η zeichnet durch folgende Merkmale:Control device for the gas-fired boiler a hot water heating system, g e k e η η is characterized by the following features: a) Im Zuge der Gasleitung zum Brenner (26) ist ein Gasregelventil (1) angeordnet/ dessen Drosselkörper (5) über einen Membranantrieb (8,9,10) durch den Ausgangssteuerdruck eines dem Gasregelventil zugeordneten Servodruckreglers (13) verstellt wird;a) In the course of the gas line to the burner (26) there is a gas control valve (1) / its throttle body (5) via a diaphragm actuator (8,9,10) through the output control pressure of the gas control valve assigned servo pressure regulator (13) is adjusted; b) zur Sollwertverstellung des Servodruckreglers (13) ist ein Führungsregler (66) vorgesehen, dem als Eingangsgrößen den Temperaturen im Heizwasservorlauf (62) und im Heizwasser-Rücklauf (64) entsprechende Signalgrößen zugeführt sind und der bei Abweichung der Temperaturdifferenz von einem vorgegebenen Sollwert ein Stellsignal an den Servodruckregler (13) abgibt;b) for the setpoint adjustment of the servo pressure regulator (13), a master regulator (66) is provided, which is used as Input variables corresponding to the temperatures in the heating water flow (62) and in the heating water return (64) Signal quantities are supplied and the temperature difference when the temperature difference deviates from one the predetermined setpoint emits a control signal to the servo pressure regulator (13); c) ein Luftmengenstellglied (38,40) steuert die dem Heizkessel (33) zugeführte Verbrennungsluftmenge in Abhängigkeit von der zugeführten Gasmenge.c) an air volume control element (38, 40) controls the combustion air volume supplied to the boiler (33) depending on the amount of gas supplied. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuereingang (46) des Luftmengenstellglieds (38) an einen Steuerdruckausgang des Servodruckreglers (13) angeschlossen ist (Fig. 1).2. Control device according to claim 1, characterized in that the control input (46) of the air volume control element (38) is connected to a control pressure output of the servo pressure regulator (13) is (Fig. 1). 3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Luftmengenstellglied ein einem Gebläse (40) nachgeschaltetes Luftregelventil (38) ist, dessen Drosselkörper (41) über einen Membranantrieb (42,43) durch den Ausgangs-Steuerdruck des Servodruckreglers (13) verstellbar ist.3. Control device according to claim 2, characterized in that the air volume control element an air control valve (38) connected downstream of a fan (40), the throttle body (41) of which can be adjusted via a diaphragm drive (42, 43) by the output control pressure of the servo pressure regulator (13). ; ; 4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch4. Control device according to claim 1, characterized gekennzeich.net, daß der Steuereinganggekennzeich.net that the control input (74) des Luftmengenstellglieds (38) mit einem elektrischen Regler (71) in Verbindung steht, dessen Regelgrößeneingang an einen die Sauerstoffkonzentration oder Kohlendioxydkonzentration im Rauchgasabzug (54) des Heizkessels (33) messenden Fühler (70) angeschlossen ist (Fig. 2).(74) of the air volume control element (38) is connected to an electrical controller (71) whose control variable input to one the oxygen concentration or carbon dioxide concentration in the flue gas vent (54) of the Boiler (33) measuring sensor (70) is connected (Fig. 2). 5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch5. Control device according to claim 4, characterized gekennzeichnet , daß das Luftmengenstellglied eine die Drehzahl eines Verbrennungsluftgebläses (40) steuernde Schaltungsanordnung enthält.characterized in that the air quantity control element is the speed of a combustion air blower (40) contains controlling circuitry. 6. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch6. Control device according to claim 4, characterized gekennzeichnet , daß das Luftmengenstellglied ein einem Gebläse (40) nachgeschaltetes Luftregelventil (38) ist, dessen Drosselkörper (41) über einen Membranantrieb (42,43) durch den Ausgangs-Steuerdruck eines zweiten Servodruckreglers (73) verstellbar ist,und daß der Sollwert des zweiten Servodruckreglers (73) durch einen ihm zugeordneten, vom elektrischen Regler (71) gesteuerten Elektromagnetantrieb (72) beeinflußbar ist.characterized in that the air volume control element is a fan (40) connected downstream The air control valve (38) is whose throttle body (41) is controlled by the output control pressure via a diaphragm drive (42, 43) a second servo pressure regulator (73) is adjustable, and that the setpoint value of the second servo pressure regulator (73) by a solenoid drive assigned to it and controlled by the electrical regulator (71) (72) can be influenced. 2525th 7. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsregler ein thermomechanischer Regler ist, der über Kapillarrohre an zwei Ausdehnungstemperaturfühler (63,65) angeschlossen ist und mit seinem Ausgangsstellglied mechanisch oder hydraulisch auf den dem Gasregelventil (1) zugeordneten Servodruckregler (13) einwirkt.7. Control device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the master controller is a thermomechanical controller connected to two expansion temperature sensors via capillary tubes (63,65) is connected and with its output actuator mechanically or hydraulically on the acts on the servo pressure regulator (13) assigned to the gas control valve (1). 8. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,8. Control device according to one of claims 1 to 6, dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that der Führungsregler (66) ein elektrischer Regler ist, an dessen Meßgrößeneingang zwei elektrische Temperaturfühler (63,65) angeschlossen sind und dessen Ausgangssteuersignal einem den Sollwert des dem Gasregelgerät (1) zugeordneten Servodruckreglers (13) verstellenden Elektromagnetantrieb (14) zugeführt ist (Fig. 2).the master controller (66) is an electrical controller, two electrical temperature sensors (63,65) are connected to its measured variable input and its output control signal a servo pressure regulator (13) assigned to the setpoint value of the gas regulator (1) adjusting electromagnetic drive (14) is supplied (Fig. 2). 9. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasregelventil (1) ausgangsseitig an eine erste Injektordüse (24) angeschlossen ist, welche dem Gas- und Primärlufteinlaß (25) des Brenners (26) gegenübersteht, während das Luftmengenstellglied (38,40) ausgangsseitig mit einer zweiten Injektordüse (31) verbunden ist, welcher ein Sekundärlufteinlaß (32) des Heizkessels (33) gegenübersteht.9. Control device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gas control valve (1) is connected on the output side to a first injector nozzle (24) which faces the gas and primary air inlet (25) of the burner (26), while the air quantity actuator (38,40) is connected from the input side to a second injector nozzle (31), which is opposite a secondary air inlet (32) of the boiler (33). 10. Regeleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an eine die zweite Injektordüse (31) speisende Druckluftquelle (38,40) eine im Rauchgasabzug (54,56) angeordnete Luftaustrittsdüse (58) angeschlossen ist.10. Control device according to claim 9, characterized in that one of the second The compressed air source (38, 40) feeding the injector nozzle (31) an air outlet nozzle arranged in the flue gas outlet (54, 56) (58) is connected.
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