DE3406988A1 - Geregelter schornsteinzugbegrenzer - Google Patents

Geregelter schornsteinzugbegrenzer

Info

Publication number
DE3406988A1
DE3406988A1 DE19843406988 DE3406988A DE3406988A1 DE 3406988 A1 DE3406988 A1 DE 3406988A1 DE 19843406988 DE19843406988 DE 19843406988 DE 3406988 A DE3406988 A DE 3406988A DE 3406988 A1 DE3406988 A1 DE 3406988A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fireplace
flap
temperature
chimney draft
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843406988
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Prof. Dipl.-Phys. 5040 Brühl Wollank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19843406988 priority Critical patent/DE3406988A1/de
Publication of DE3406988A1 publication Critical patent/DE3406988A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • F23N3/08Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F23N3/082Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • F23N3/04Regulating air supply or draught by operation of single valves or dampers by temperature sensitive elements
    • F23N3/042Regulating air supply or draught by operation of single valves or dampers by temperature sensitive elements using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/16Measuring bridge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/04Measuring pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/10Measuring temperature stack temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00Ventilators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/04Air or combustion gas valves or dampers in stacks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/10Air or combustion gas valves or dampers power assisted, e.g. using electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/14Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermo-sensitive resistors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/18Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

  • Geregelter S c ho Scho rnsteinzugbegrenzer
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zum Stellen und Regeln des Schornsteinzuges sowie zum Ein- und Ausschalten der Feuerstätte, insbesondere Gasfeuerstätte, mittels einer motorisch angetriebenen Abgasklappe eines Schornsteinzugbegrenzers, wobei ein Meßwertfühler- und Umformer zwischen der Abgasklappe und der Feuerstätte den Schornsteinzug erfaßt, ein Endschalter "Klappe auf" und ein weiterer Endschalter "Klappe zu" meldet, eine Klappenarretierung und ein Schalter für ungeregelten Betrieb betätigt werden, eine Steuer- und Regeleinrichtung die Stellgrößen für den Motor, insbesondere Schrittmotor, und für die Feuerstätte erzeugt und über einen Sollwertgeber der für die Feuerstätte günstigste Schornsteinzug eingestellt wird.
  • Mit der vorgesehenen Schornsteinzugbegrenzung soll sowohl nach Abschalten der Feuerstätte der Schornstein über die Abgasklappe gesperrt werden, als auch der Schornsteinzug so geregelt werden, daß die Feuerstätte mit dem günstigsten Wirkungsgrad arbeitet.
  • Es ist bekannt, den Schornsteinzug mittels schwerkraftabhängigen Nebenluftklappen zu begrenzen oder über Meßwerterfasser den Schornsteinzug oder den Sauerstoffgehalt der Abgase zu ermitteln und für Regelzwecke zu nützen.
  • Mit Nebenluftklappen kann man den Schornsteinzug wegen der Reibung in den Lagern, den erforderlichen Sicherheiten u.a.
  • nur sehr grob einstellen und regeln. Der Schornstein kühlt wegen der Nebenluft zusätzlich ab. Frfahrungsgemäß lassen sich die Abgasverluste mit diesen Einrichtungen nicht vermindern. Die bisher für den geregelten Betrieb von Abgasklappen vorgeschlagenen Meßwerterfasser sind zu teuer, zu aufwendig oder nicht genau genug für die Messung im Druckbereich von z.B. 1 bis 10 Pa. Da kein geeigneter Meßwerterfasser bekannt ist, konnte bisher kein geregelter Schornsteinzugbegrenzer hergestellt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen brauchbaren Meßwerterfasser- und Umformer für den Druckbereich von 0 bis 20 Pa zu entwickeln und damit eineAbgasklappe über einen Regler so zu steuern, daß die Feuerstätte mit einem konstanten Schornsteinzug betrieben werden kann. Hierbei soll z.B. der Schornsteinzug auf 3 Pa + 10 % konstant gehalten werden. Weder die Abgastemperatur noch die Raumtemperatur dürfen Abweichungen verursachen. Die Feuerstätte soll nur bei voll geöffneter Klappe einschaltbar sein und muß im Störungsfall "Klappe zu" oder "Verbrennungsgase entweichen durch Überstromsicherung" ausgeschaltet werden. Der Schornsteinzugbegrenzer soll über 3ahre wartungsfrei arbeiten, ohne Nullpunktsabweichungen des Meßwertes.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig gelöst durch die folgenden Merkmale: - die Meßwerterfassung und Umformung wird über die als Brücke geschalteten, temperaturabhängigen Widerstände, z.B. NTC-Widerstände (11 und 12) und die gleich großen Widerstände (13 und 14) bewirkt, - der temperaturabhängige Widerstand (11) wird über einen kleinen kühlkörper so gekühlt, daß der Strom dieses Brückenzweiges eine Temperatur der Heißleiterperle des Widerstandes (11) in Höhe von z.B. 120 OC erzeugt, - der temperaturabhängige Widerstand (12) wird gleichermaßen erwärmt, jedoch durch die Luft gekühlt, die mit einer vom Schornsteinzug (p) abhängigen Geschwindigkeit (v) durch das dünne Rohr (15) angesogen wird, -- mittels des Schornsteinzugbegrenzers wird über die Steuer- und Regeleinrichtung (7) und den Motor (8) die Abgasklappe (2) derart geöffnet, daß die Brückenspannung Null Volt wird, sodaß die temperaturabhängigen Widerstände (11 und 12) immer auf gleich großer Temperatur gehalten werden, - mit der Schraube 16 wird der Sollwert durch Einstellen der Geschwindigkeit (v) und damit des Schornsteinzuges (p) eingestellt, - mit dem vom Thermostaten (17) erzeugten Einschaltsignal wird die Abgasklappe schnell geöffnet und danach wird über den Endschalter (4) das Signal zum Einschalten der Feuerstätte (1) ausgelöst, - Uber ein Zeitglied der Steuer- und Regeleinrichtung (7) wird die Schornsteinzugregelung erst eingeschaltet, wenn die Feuerstätte voll in Betrieb ist, - über den Endschalter (5) wird die Feuerstätte (1) ausgeschaltet, wenn im Störungsfall die Abgasklappe geschlossen wird, - über einen Thermoschalter (18) wird die Feuerstätte ausgeschaltet, wenn z.B. über die Strömungssicherung im Störungsfall Abgase entweichen, - mit dem vom Thermostaten (17) erzeugten Einschaltsignal wird die Stromversorgung (19) eingeschaltet, - nach Abschalten der Feuerstätte wird über ein Zeitglied der Steuer- und Regeleinrichtung (7) nach Abzug der Abgase die Klappe (2) schnell geschlossen und anschließend wird die Stromversorgung (19) ausgeschaltet.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Druckmessung über eine Strömungsmessung derart erfolgt, daß die Temperatur der Abgase die Messung nicht beeinflussen kann, die Umgebungstemperatur durch die gleichartigen Brückenzweige sich nicht auswirken kann, die Brücke immer auf Null abgeglichen ist und damit der Meßwerterfasser und Umformer einfach, sicher und preiswert herstellbar ist. Der Sollwert läßt sich durch mehrere Umdrehungen der Schraube (16) sehr feinfühlig und reproduzierbar einstellen. Nach mehrmonatigem Betrieb eines auf einen Schornsteinzug in Größe von 3 Pa eingestellten Schornsteinzugbegrenzers konnten keine mit einem Schrägrohrmanometer feststellbaren Abweichungen gemessen werden.
  • Die Sicherhei tselnrich tungen sorgen dafür, daß die Feuerstätte erst dann einschalten kann, wenn die Abgasklappe voll geöffnet ist, und abgeschaltet wird, wenn die Klappe z.B. von Hand geschlossen wird, oder, wenn an der Strömungssicherung Abgase austreten. Die Regelung des Schornsteinzuges wirkt sich besonders vorteilhaft auf den Wirkungsgrad der Feuerstätte aus. Insbesondere bei Einbau des geregelten Schornsteinzugbegrenzers in die Feuerstätte kann die Feuerstätte besser optimiert werden und unabhängig von der Leistung mit wesentlich größerem Wirkungsgrad betrieben werden.
  • Der getriebelose, elektronisch gesteuerte Motor und z.B.
  • magnetisch betriebene Endschalter sorgen für ein sicheres und wartungsfreies Arbeiten der elektromechanischen Teile.
  • Ein Modell des geregelten Schornsteinzugbegrenzers erbrachte eine Verringerung der Abgasverluste von 23 % auf 11 % und zusätzlich eine Wirkungsgradverbesserung des Wärmeaustauschers der Feuerstätte.
  • Eine vorteilhafte andere Lösung des Meßverfahrens enthält die folgenden Merkmale: - zur Meßwerterfassung und Umformung wird ein Kaltleiter (21 Fig. 2) über den Vorwiderstand (23) an eine konstante Spannung U1 geschaltet und auf eine Temperatur von z.B.
  • 120 OC erwärmt, - ein gleichartiger Kaltleiter (22) wird innerhalb einer Sonde durch die vom Schornsteinzug (p) abhängige Geschwindigkeit (v) der Luft gekühlt, - der Kaltleiter (22) wird durch eine veränderbare Spannung (U2) derart geheizt, daß ein Regelkreis den Widerstandswert des Kaltleiters (22) stets auf den Widerstandswert des 'altleiters (21) abgleicht.
  • - die Differenz der an den Shuntwiderständen (24 und 25) abfallenden Spannung wird verstärkt und ergibt als Spannung (U ) den Istwert des Schornsteinzuges (p), - der Istwert (U ) wird mit dem über den stellbaren Widerp stand (30) wählbaren Sollwert verglichen und die Abweichung der Regel- und Steuereinrichtung (7) des Schornsteinzugbegrenzers zugeführt.
  • Die Vorteile dieses Meßverfahrens sind, Einsparung des Kühlkörpers und des mechanischen Sollwertgebers in Form einer Schraube, Vergrößerung des Meßbereiches und vor allem die Möglichkeit den Sollwert in Form einer elektrischen Spannung einsetzen zu können. Damit wird der Meßwertaufnehmer noch einfacher und sicherer. Der Sollwert läßt sich einfach einstellen und vorteilhaft z.B. in Abhängigkeit der Leistung der Feuerstätte durch die Größe einer elektrischen Spannung verändern.
  • Eine vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die temperaturabhängigen Widerstände, insbesondere NTC-Widerstände kleiner Baugröße, (11 und 12) bilden mit den gleichgroßen Widerständen (13 und 14) eine Brückenschaltung, - ein kleiner Kühikörper kühlt bei ruhender Luft den temperaturabhängigen Widerstand (11) derart, daß der Strom durch diesen Brückenzweig die Heißleiterperle des Widerstandes (11) auf eine Temperatur von z.B. 1200 C erwärmt, - der Strom durch den anderen Brückenzweig erwärmt den in einer Sonde befindlichen temperaturabhängigen Widerstand (12) gleichermaßen, wobei die von der Größe des Schornsteinzuges (p) abhängige Geschwindigkeit (v) der Luft den Widerstand (12) kühlt, - die Steuer- und Regeleinrichtung (7) stellt über den Motor, vorzüglich ein Schrittmotor, (8) die Abgasklappe derart, daß die Brücke stets auf Null abgeglichen ist, die temperaturabhängigen Widerstände (11 und 12) also bei konstanter Geschwindigkeit (v) der durch die Sonde strömenden Luft, gleich große Temperaturen aufweisen, - den Sollwert des Schornsteinzuges (p) bestimmt die Stellung der Schraube (16) durch den eingestellten Querschnitt der Sonde, - das Signal des Thermostaten (17) bewirkt das Einschalten der Stromversorgung (19) und das schnelle Öffnen der Abgasklappe (2).
  • - der Endschalter (4) meldet Klappe auf" und bewirkt das Einschalten der feuerstätte (1), - ein Zeitglied der Steuer- und Regeleinrichtung (7) schaltet die Schornsteinzugregelung erst dann ein, wenn die Feuerstätte voll in Betrieb ist, - Endschalter (5) schaltet die Feuerstätte aus, wenn im Störungsfall die Abgasklappe schließt, - der Thermoschalter (18) schaltet die Feuerstätte ab, wenn im Störungsfall z.B. über die Strömungssicherung Abgase entweichen, - nach Abschalten der Feuerstätte (1) verzögert ein weiteres Zeitglied der Steuer- und Rëgeleinrichtung das Schließen der Abgasklappe (2), bis die Verbrennungsgase abgezogen sind, nach dem Schließen der Abgasklappe (2) bewirkt ein Signal der Steuer- und Regeleinrichtung das Abschalten der Stromversorgung (19).
  • Eine vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchführung des verbesserten Meßverfahrens ist gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - der von der konstanten Spannung (U1) gespeiste und über den Widerstand (23) begrenzte Strom erwärmt den Kaltleiter (21) auf eine Temperatur von z.B. 120 OC, - ein gleichartiger Kaltleiter (22) befindet sich in einer Sonde und wird durch strömende Luft, deren Geschwindlgkeit (v) vom Schornsteinzug (p) abhängt, gekühlt, - der Operationsverstärker (26-) stellt die zur gleich großen Erwärmung des Kaltleiters (22) nötige Spannung (U2) auf einen Wert, der das gleiche Verhältnis zur Spannung über den Kaltleiter (21) ergibt, wie das Verhältnis der Spannung über den Shuntwiderstand (24) zur Spannung über den Shuntwiderstand (25), - der Operationsverstärker (27) verstärkt die Differenz der Spannungen über die Shuntwiderstände (24 und 25) und erzeugt mit der Spannung (U ) den Istwert des p Schornst-einzuges (p), - die Widerstände (28 und 29) bilden einen Spannungsteiler derart, daß die Spannung (U2) gleichermaßen steigt wie der Strom durch den gekühlten Kaltleiter (22), - die Differenz des mittels des stellbaren Widerstandes (30) wählbaren Sollwertes zum Istwert (U ) ergibt die p Regelabweichung (UR), die die Steuer- und Regeleinrichtung (7) weiterverarbeitet.
  • Derartige Schaltungsanordnungen haben den Vorteil, daß sie sich mit herkömmlichen Bauelementen und in kleinen Abmessungen aufbauen lassen. Kleine Heißleiter, die für Strömungsmessungen sehr geeignet sind, sowie preiswerte für diese Schaltungsanordnungen geeignete Operationsverstärker sind handelsüblich. Die genannten Aufgaben der Steuer- und Regeleinrichtung kann man mit integrierten Schaltkreisen, vorzüglich Operationsverstärker gemäß dem Stand der Technik mit Hilfe einer reletiv einfachen gedruckten Schaltung realisieren. Das Ein- und Ausschalten der Stromversorgung sowie der Feuerstätte kann ein elektronischer Schalter, der in bekannter Weise mit Zweirichtungsthyristoren aufgebaut ist, durchführen. Die Schaltungsanordnung besitzt den Vorteil, daß die Bauteile keinem Verschleiß unterliegen.und Temperatureinflüsse sich nicht auswirken, da der Meßwerterfasser und auch die elektronische Schaltungsanordnung symetrisch aufgebaut sind.
  • Als Endschalter arbeitet ein magnetisch betätigtes Reedrelais oder eine magnetisch beeinflußte Feldplatte. Der Thermoschalter kann ein mechanisches Bauteil sein oder mit einem temperaturabhängigen Widerstand aufgebaut sein.
  • Die Schaltungsanordnung enthält vorteilhaft eine Anzeige, die die Ursachen eines Störungsfalles, "Klappe zu" bzw.
  • "übertemperatur" nach der Störungsa bschal tung anzeigt und die Löschmöglichkeit mittels einer Taste.
  • Die Schaltungsanordnung ist so gebaut, daß die Abgasklappe vor jedem Einschalten der Feuerstätte voll öffnen muß, und damit auf Funktionsfähigkeit geprüft wird. Sollte durch einen Bedienungsfehler z.B. der Sollwertgeber einen zu kleinen Schornsteinzug vorgeben, sodaß Abgase über die Strömungssicherung entweichen, zeigt dies die Anzeige "ubertemperatur" an. Sollte bei Betrieb der Feuerstätte wegen einer Störung die Klappe schließen, zeigt die Anzeige "Klappe zu" die Ursache für das Abschalten der Feuerstätte an. Nach Beheben der angezeigten Störung und Betätigen der Löschtaste ist der Schornsteinzugbegrenzer wieder funktionsbereit.
  • Die Schaltungsanordnung ist vorteilhaft so aufgebaut, daß das dünne Rohr (15) sowie die Kupplung zwischen der Abgasklappe (2) und dem Motor (8) und auch die Befestigungselemente aus einem die Wärme schlecht leitenden Material, z.B.
  • Keramik bestehen und vorteilhaft ein Strahlungsblech sich zwischen dem Abgasrohr und den übrigen Teilen des Schornsteinzugbegrenzers befindet.
  • Mit dieser Maßnahme erreicht man, daß alle Bauteile die gleiche Temperatur und zwar die Raumtemperatur annehmen, was sich vorteihaft auf Konstanz des eingestellten Schornsteinzuges (p) auswirkt.
  • Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung bewirkt ein die Wärme gut leitender Bloc aus z.B. Aluminium, in dem sich die temperaturabhängigen Widerstände (11 und 12) bzw. die Kaltleiter (21 und 22) befinden.
  • Diese Maßnahme vermeidet eine unterschiedliche Auswirkung der Raumtemperatur und damit Nullpunktabweichungen des Meßwertes, hier des Schornsteinzuges (p).
  • Vorzugsweise wird durch den Einbau aller Teile der Schaltungsanordnung in ein kompaktes Gerät, das zwischen Feuerstätte und Schornstein eingebaut wird, der Schorsteinzugbegrenzer Anwendung finden. Dies ermöglicht die Nachrüstung bestehender Heizungsanlagen zum Zwecke der Energieeinsparung.
  • Besonders vorteilhaft ist der Einbau aller Teile der Schaltungsanordnung in ein kompaktes Gerät, das als Bestandteil der Feuerstätte gilt. Eine derartige Anwendung des Schornsteinzugbegrenzers ermöglicht besonders große Energieeinsparmöglichkeiten gegenüber Feuerstätten herkömmlicher Art.
  • Wegen des stets konstanten Schornsteinzuges und der Stellmöglichkeit in Abhängigkeit der Leistung der Feuerstätte, kann der Gesamtwirkungsgrad wesentlich verbessert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild des Schornsteinzugbegrenzers mit der ausführlichen Darstellung des Meßwertaufnehmers und Fig. 2 eine Variante des Meßwertaufnehmers und die dazugehörige elektronische Schaltung.
  • Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild enthält als Block 1 die Feuerstätte, aus der über ein Abgasrohr und die Abgasklappe 2 die Abgase in den Schornstein strömcn. Der Block 3 enthält den Meßwertaufnehmer In Form einer Brückenschaltung mit den temperaturabhängigen Widerständen 11 und 12 und den gleichgroßen Festwiderständen 13 und 14.
  • Der Meßwerterfasser arbeitet wie folgt: In Abhängigkeit des mit der Abgasklappe 2 stellbaren Schornsteinzuges p wird mit der Geschwindigkeit v Luft durch das dünne Rohr 15 angesogen. Der temperaturabhängige Widerstand 11 besitzt einen in der Fig. 1 nicht eingezeichneten kleinen Kühlkörper.
  • Der Widerstand 11 wird also durch einen Kühlkörper bei ruhender Luft und der Widerstand 12 ohne Kühl körper durch mit der Geschwindigkeit v strömende Luft gekühlt. Der durch die gleichgroßen Widerstände 13 und 14 begrenzte Strom durch die Brückenzweige erwärmt die beiden Widerstände bei einer bestimmten Geschwindigkeit v der über das dünne Rohr 15 angesogenen Luft auf gleich große Temperaturen in Höhe von z.B. 120 °C, sodaß die Widerstände 11 und 12 gleich große Widerstandswerte besitzen und die Brücke auf Null abgeglichen ist. Die Brücke wird von der Stromversorgung 19 mit Gleichspannung gespeist. Eine Änderung des Schornsteinzuges p bewirkt eine Änderung der Geschwindugkeit v und damit eine Brückenspannung, die über die Steuer- und Regelt in richtung 7 die Abgasklappe so verstellt, daß sich der ursprüngliche Schornsteinzug p wieder einstellt.
  • Der Sollwertgeber ist mit Block 9 dargestellt. Durch Drehen der Schraube 16 kann man den Sollwert einstellen. Um den Schornsteinzug (p) auf einen größeren Wert zu stellen, muß man mit der Schraube 16 den Querschnitt des dünnen Rohres 15 verringern, damit im ausgeregelten Zustand die Geschwindigkeit v den ursprünglichen Wert erreicht und die Brücke auf Null abgeglichen ist.
  • Der Motor 8 wirkt als Stellantrieb der Abgasklappe 2. Ein Schrittmotor mit z.B. 1,8 ° Schrittwinkel spart ein Getriebe und die dann nötige RutschkUpplung ein. Einen Schrittmotor kann man mittels des Hebels 20 von Hand drehen und damit im Störungsfall die Abgasklappe 2 von Hand öffnen. Nur, wenn man den Hebel 20 arretiert, wird über den Schalter 6 das vom Thermostaten 17 kommende Einschaltsignal direkt der Feuerstätte zugeführt und die Stromversorgung 19 wird ausgeschaltet.
  • Im Betriebsfall bewirkt das vom Thermostaten 17 ausgelöste Einschaltsignal das Einschalten der Stromversorgung und über die Steuer und Regeleinrichtung 7 das volle Öffnen der Abgasklappe 2, was der Endschalter 4 meldet. Erst danach gibt die Steuer und Regeleinrichtung 7 das Einschaltsignal an die Feuerstätte 1 weiter und über ein Zeitglied verzögert wird der Schornsteinzug p auf den eingestellten Sollwert geregelt. Hierbei bleibt die Abgasklappe 2 solange voll geöffnet bis die Feuerstätte voll in Betrieb ist.
  • Nac Abschalten der Feuerstätte 1 verzögert ein weiteres Zeitglied der Steuer- und Regeleinrichtung das Schließen der Abgasklappe bis alle Verbrennungsgase abgezogen sind.
  • Der Endschalter 5 bewirkt danach das Ausschalten der Stromversorgung 19.
  • Der Thermoschalter 18 schaltet die Anzeige "Übertemperatur" ein und die Feuerstätte aus, wenn Verbrennungsgase der Strömungssicherung entweichen. Ebenso schaltet der Endschalter 5 die Anzeige "Klappe zu" ein und die Feuerstätte 1 aus, wenn im Betrieb die Klappe z.B. von Hand geschlossen wird.
  • In beiden Fällen bleibt die Stromversorgung 19 eingeschaltet, um die Anzeigen versorgen zu können.
  • Fig. 2 zeigt das Schaltbild einer Ausführung des Meßwerterfassers, der weitere Vorteile aufweist. Der Kaltleiter 21 besitzt keinen Kühikörpereund wird von dem über den Widerstand 23 begrenzten, durch die konstante Spannung U1 getriebenen Strom auf eine konstante Temperatur in Höhe von z.B.
  • 120 OC erwärmt. Ein gleichartiger kaltleiter 22 befindet sich in einer Sonde und wird durch die strömende Luft, deren Geschwindigkeit v vom Schornsteinzug p abhängt, gekühlt.
  • Wenn der Schornsteinzug p und damit die Geschwindigkeit v gleich Null sind, stellt der Operationsverstärker 26 die Spannung U2 auf den Wert der Spannung über den Kaltleiter 21 ein. Die Spannungen über die Shuntwiderstände 24 und 25 sind gleich groß und die Ausgangsspannung U des Operationsverstärp kers 27 ist über einen nicht eingezeichneten Widerstand auf Null Volt abgeglichen. Bei einem bestimmten Schornsteinzug p strömt die Luft mit einer entsprechenden Geschwindigkeit v durch die angedeutete Sonde und kühlt den Kaltleiter 22, der dadurch seine Temperatur und seinen Widerstandswert verringert. Infolgedessen steigt die über den Shuntwiderstand 24 abfallende Spannung. Der mit einem großen Verstärkungsfaktor arbeitende Operationsverstärker 27 verstärkt die Differenz der über die Shuntwiderstände 24 und 25 abfallenden Spannungen und erzeugt mit U den Istwert p des Schornstenzuges p. Das Spannungsteilerverhältnis, das die Widerstände 28 und 29 bilden ist derart gewählt, daß die Spannung U2 im gleichen Maße steigt wie die Spannung über den Shuntwiderstand 24, also der Strom durch den Kaltleiter 22. Unabhängig von der Größe der Geschwindigkeit v wird das Verhältnis Spannung/Strom also der Widerstand des Kaltleiters 22 auf den Wert des Kaltleiters 21 geregelt.
  • Damit sind die Temperaturen der beiden Kaltleiter 21 und 22 immer gleich groß, sodaß sich Änderungen der Raumtemperatur nicht auswirken.
  • Mit dem stellbaren Widerstand 30 oder einer Spannungsquelle kann man den Sollwert des Schornsteinzuges p einstellen, der verglichen mit dem Istwert U die Regelabweichung UR p ergibt, die die Steuer- und Regeleinrichtung zum Stellen der Abgasklappe verarbeitet.
  • Fig. 3 enthält eine der Fig. 2 entsprechende Ausführung des Meßwerterfassers, bei der jedoch Heißleiter Anwendung finden.
  • Auch hier bewirkt die Spannung U1 eine konstante Temperatur in Höhe von z.B. 120 OC des Heißleiters 31, wobei der Widerstand 33 zur Strombegrenzung dient. Die über die Shuntwiderstände 34 und 35 abfallenden Spannungen stellen mittels des Operationsverstärkers 37 die Spannung U2 auf den Wert der über den Heißleiter 31 abfallenden Spannung. Bei einer Kühlung des Heißleiters 32 infolge der Größe des Schornsteinzuges p steigt der Widerstandswert und verringert sich der Strom und damit der Spannungsabfall über den Shuntwiderstand 34, was der Operationsverstärker 37 durch Vergrößern der Spannung U2 ausregelt. Die gegenüber der Spannung über den Heißleiter 31 auftretende Spannungsdifferenz verstärkt der Operationsverstärker 36 und erzeugt mit U den Istwert. Der Operationsverstärker 38 inverticrt die Spannung U und p stellt über den Rückführwiderstand 39 und den nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers 37 die Spannung U2 derart, daß das Verhältnis Spannung / Strom also der Widerstand des Heißleiters 32 auf den Wert des Heißleiters 31 geregelt wird. Damit sind die Temperaturen der Heißleiter 31 und 32 immer gleich groß, sodaß sich Änderungen der Raumtemperatur nicht auswirken können.
  • Mit dem stellbaren Widerstand 4() oder einer Spanntingsquelle kann man den Sollwert des Scilorllstcinzuges p eirlstellen, der verglichen mit dem Istwert U die Regelabweichung UR p ergibt, die die Stcuer- und RegeLeinriclltung zum Stellen der Abgasklappe verarbeitet.
  • Leerseite

Claims (9)

  1. A n s p r ü c h e 1. Verfahren zum Stellen und Regeln des Schornstenzuges (p) sowie zum Ein- und Auschalten der Feuerstätte (1), insbesondere Gasfeuerstätte, mittels einer motorisch angetriebenen Abgasklappe (2) eines Schornsteinzugbegrenzers mit den Merkmalen: - mit einem Meßwertfühler- und Umformer (3) wird zwischen der Abgasklappe (2) und der Feuerstätte (1) der Schornsteinzug (p) erfaßt, - über den Endschalter (4) wird "Klappe auf" gemeldet, - über den Endschalter (5) wird Klappe zu" gemeldet, - eine Klappenarretierung und der Schalter (6) werden bei offener Klappe und ungeregeltem Betrieb betätigt, - mit einer Steuer- und Regeleinrichtung (7) werden die Stellgrößen für den Motor (8), insbesondere Schrittmotor, und für die Feuerstätte erzeugt, - über einen Sollwertgeber (9) wird der für die Feuerstätte (1) günstigste Schornsteinzug (p) eingestellt, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die Meßwerterfassung und Umformung wird über die als Brücke geschalteten, temperaturabhängigen Widerstände, z.B. NTC-Widerstände (11 und 12) und die gleich großen Widerstände 13 und 14 bewirkt, - der temperaturabhängige Widerstand (11) wird über einen kleinen Kühikörper so gekühlt, daß der Strom dieses Brückenzweiges eine Temperatur der Heißleiterperle des Widerstandes cm1) in Höhe von z.B. 120 OC erzeugt, - der temperaturabhängige Widerstand (12) wird gleichermaßen erwärmt, jedoch durch die Luft gekühlt, die mit einer vom Schornsteinzug (p) abhängigen Geschwindigkeit (v) durch das dünne Rohr (15) angesogen wird, - mittels des Schornsteinzugbegrenzers wird über die Steuer- und Regeleinrichtung (7) und den Motor (8) die Abgasklappe (2) derart geöffnet, daß die Brückenspannung Null Volt wird, sodaß die temperaturabhängigen Widerstände (11 und 12) immer auf gleich großer Temperatur gehalten werden, - mit der Schraube 16 wird der Sollwert durch Einstellen der Geschwindigkeit (v) und damit des Schornsteinzuges (p) eingestellt, - mit dem vom Thermostaten (17) erzeugten Einschaltsignal wird die Abgasklappe schnell geöffnet und danach wird über den Endschalter (4) das Signal zum Einschalten der Feuerstätte (1) ausgelöst, ueber ein Zeitglied der Steuer- und Regeleinrichtung (7) wird die Schornsteinzugregelung erst eingeschaltet, wenn die Feuerstätte voll in Betrieb ist, über den Endschalter (5) wird die Feuerstätte (1) ausgeschaltet, wenn im Störungsfall die Abgasklappe geschlossen wird, über einen Thermoschalter (18) wird die Feuerstätte ausgeschaltet, wenn z.B. über die Strömungssicherung im Störungsfall Abgase entweichen, - mit dem vom Thermostaten (17) erzeugten Einschaltsignal wird die Stromversorgung (19) eingeschaltet, - nach Abschalten der Feuerstätte wird über ein Zeitglied der Steuer- und Regeleinrichtung (7) nach Abzug der Abgase die Klappe (2) schnell geschlossen und anschließend wird die Stromversorgung (19) ausgeschaltet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale: - zur Meßwerterfassung und Umformung wird ein Kaltleiter (21 Fig. 2) über den Vorwiderstand (23) an eine konstante Spannung U1 geschaltet und auf eine Temperatur von z.B.
    120 OC erwärmt, - ein gleichartiger Kaltleiter (22) wird innerhalb einer Sonde durch die vom Schornsteinzug (p) abhängige Geschwindigkeit (v) der Luft gekühlt, - der Kaltleiter (22) wird durch eine veränderbare Spannung (U2) derart geheizt, daß ein Regelkreis den Widerstandswert des Kaltleiters (22) stets auf den Widerstandswert des Kaltleiters (21) abgleicht.
    - die Differenz der an den Shuntwiderständen (24 und 25) abfallenden Spannung wird verstärkt und ergibt als Spannung (U p) den Istwert des Schornsteinzuges (p), - der Istwert (U ) wird mit dem über den stellbaren Widerp stand (30) wählbaren Sollwert verglichen und die Abweichung der Regel- und Steuereinrichtung (7) des Schornsteinzugbegrenzers zugeführt.
  3. 3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - die temperaturabhängigen Widerstände, insbesondere NTC-Widerstände kleiner Baugröße, (11 und 12) bilden mit den gleichgroßen Widerständen (13 und 14) eine Brückenschaltung, - ein kleiner Kühikörper kühlt bei ruhender Luft den temperaturabhängigen Widerstand (11) derart, daß der Strom durch diesen Brückenzweig die Heißleiterperle des Widerstandes (11) auf eine Temperatur von z.B. 1200 C erwärmt, - der Strom durch den anderen Brückenzweig erwärmt den in einer Sonde befindlichen temperaturabhängigen Widerstand (12) gleichermaßen, wobei die von der Größe des Schornsteinzuges (p) abhängige Geschwindigkeit (v) der Luft den Widerstand (12) kühlt, - die Steuer- und Regeleinrichtung (7) stellt über den Motor, vorzüglich ein Schrittmotor, (8) die Abgasklappe derart, daß die Brücke stets auf Null abgeglichen ist, die temperaturabhängigen Widerstände (11 und 12) also bei konstanter Geschwindigkeit (v) der durch die Sonde strömenden Luft, gleich große Temperaturen aufweisen, - den Sollwert des Schornsteinzuges (p) bestimmt die Stellung der Schraube (16) durch den eingestellten Querschnitt der Sonde, - das Signal des Thermostaten (17) bewirkt das Einschalten der Stromversorgung (19) und das schnelle Öffnen der Abgasklappe (2).
    - der Endschalter (4) meldet "Klappe auf" und bewirkt das Einschalten der Feuerstätte (1), - ein Zeitglied der Steuer- und Regeleinrichtung (7) schaltet die Schornsteinzugregelung erst dann ein, wenn die Feuerstätte voll in Betrieb ist, - Endschalter (5) schaltet die Feuerstätte aus, wenn im Störungsfall die Abgasklappe schließt, - der Thermoschalter (18) schaltet die Feuerstätte ab, wenn im Störungsfall z.B. über die Strömungssicherung Abgase entweichen, - nach Abschalten der Feuerstätte (1) verzögert ein weiteres Zeitglied der Steuer- und R§geleinrichtung das Schließen der Abgasklappe (2), bis die Verbrennungsgase abgezogen sind, - nach dem Schließen der Abgasklappe (2) bewirkt ein Signal der Steuer- und Regeleinrichtung das Abschalten der Stromversorgung (19).
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: - der von der konstanten Spannung (U1) gespeiste und über den Widerstand (23) begrenzte Strom erwärmt den Kaltleiter (21) auf eine Temperatur von z.B. 120°C, - ein gleichartiger Kaltleiter (22) befindet sich in einer Sonde und wird durch strömende Luft, deren Geschwindigkeit (v) vom Schornsteinzug (p) abhängt, gekühlt, - der Operationsverstärker (26) stellt die zur gleich großen Erwärmung des Raltleiters (22) nötige Spannung (U2) auf einen Wert, der das gleiche Verhältnis zur Spannung über den Kaltleiter (21) ergibt, wie das Verhältnis der Spannung über den Shuntwiderstand (24) zur Spannung über den Shuntwiderstand (25), - der Operationsverstärker (27) verstärkt die Differenz der Spannungen über die Shuntwiderstände (24 und 25) und erzeugt mit der Spannung (U ) den Istwert des p Schornsteinzuges (p), - die Widerstände (28 und 29) bilden einen Spannungsteiler derart, daß die Spannung (U2) gleichermaßen steigt wie der Strom durch den gekühlten Kaltleiter (22), - die Differenz des mittels des stellbaren Widerstandes (30) wählbaren Sollwertes zum Istwert (U ) ergibt die p Regelabweichung (UR), die die Steuer- und Regeleinrichtung (7) weiterverarbeitet.
  5. 5. Schaltungsanordnung nach Ansprüchen 3 oder 4, gekennzeichnet durch die Anzeige der Ursachen, Klappe zu" bzw.
    "Übertemperatur" bei der Störungsabschaltung und die Löschmöglichkeit mittels einer Taste.
  6. 6. Schaltungsanordnug nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, gekennzeichnet durch die Merkmale: - das dünne Rohr (15) besteht aus einem die Wärme schlecht leitenden Material, z.B. Keramik, - die Kupplung zwischen der Abgasklappe (2) und dem Motor (8) sowie die Befestigungselemente bestehen aus einem die Wärme schlecht leitenden Material, z.B. Keramik, - ein Strahlungsblech befindet sich zwischen dem Abgasrohr und den übrigen Bauteilen des Schornsteinzugbegrenzers.
  7. 7. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch einen die Wärme gut leitenden Block aus z.B. Aluminium, in dem sich die temperaturabhängigen Widerstände (11 und 12) bzw. (21 und 22) befinden.
  8. 8. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet durch den Einbau aller Teile in ein kompaktes Gerät, das zwischen Feuerstätte und Schornstein eingebaut wird.
  9. 9. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 8 , gekennzeichnet durch den Einbau aller Teile in ein kompaktes Gerät, das als Bestandteil der Feuerstätte gilt.
DE19843406988 1984-02-27 1984-02-27 Geregelter schornsteinzugbegrenzer Withdrawn DE3406988A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843406988 DE3406988A1 (de) 1984-02-27 1984-02-27 Geregelter schornsteinzugbegrenzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843406988 DE3406988A1 (de) 1984-02-27 1984-02-27 Geregelter schornsteinzugbegrenzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3406988A1 true DE3406988A1 (de) 1985-09-26

Family

ID=6228898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843406988 Withdrawn DE3406988A1 (de) 1984-02-27 1984-02-27 Geregelter schornsteinzugbegrenzer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3406988A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20304826U1 (de) * 2003-03-25 2004-08-05 Kutzner + Weber Gmbh & Co. Kg Abgassystem für Festbrennstoff-Feuerstätte
DE202010009475U1 (de) * 2010-06-24 2011-10-13 Kutzner + Weber Gmbh Abgasanlage mit Druckausgleichseinrichtung

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20304826U1 (de) * 2003-03-25 2004-08-05 Kutzner + Weber Gmbh & Co. Kg Abgassystem für Festbrennstoff-Feuerstätte
EP1462723A2 (de) * 2003-03-25 2004-09-29 Kutzner + Weber GmbH Abgassystem für Festbrennstoff-Feuerstätte
EP1462723A3 (de) * 2003-03-25 2011-07-06 Kutzner + Weber GmbH Abgassystem für Festbrennstoff-Feuerstätte
DE202010009475U1 (de) * 2010-06-24 2011-10-13 Kutzner + Weber Gmbh Abgasanlage mit Druckausgleichseinrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2634015C2 (de)
DE2157722C2 (de) Regelsystem für eine Brennstoffzelle
EP0483401A1 (de) Anordnung bzw. Ventilator zur Regelung der Durchflussmenge eines fliessenden Mediums, insbesondere eines Gases
DE2822770A1 (de) Regelsystem fuer einen brenner
EP0342347A2 (de) Verfahren zur Reduzierung der Störgrössenwirkung bei Gebläsebrenneranlagen und Gebläsebrenneranlage
DE2531015C2 (de) Einrichtung zur Regulierung der Beheizung eines Kraftfahrzeuges
DE1935187B2 (de) Regelvorrichtung für Heizungsanlagen o.dgl
DE1915841B2 (de) Belueftungsanlage mit einer versorgung durch einen kaltluft- und einen warmluftstrom
DE2408218C3 (de) Schaltungsanordnung zum Nachweis von Gasen
DE4117611C2 (de) Einrichtung zur kontinuierlichen Überwachung und Regelung eines durch einen elektrisch angetriebenen und von einem Drehzahlregler gesteuerten Ventilator erzeugten variablen Luftstromes
DE3406988A1 (de) Geregelter schornsteinzugbegrenzer
EP0156175B1 (de) Einrichtung zum Regeln des Zugs im Zuluftweg oder im Abgasweg einer Feuerstätte
DE2939586A1 (de) Verfahren und anordnung zur regelupng der wassertemperatur von warmwasser-flaechenheizungen
DE3202476C2 (de) Vorrichtung zum Regeln der Temperatur in einem Ofen
AT521086A1 (de) Konditioniereinrichtung zur Regelung eines gasförmigen oder
DE2732916A1 (de) Temperaturabhaengiger elektronischer regelschalter
DE2615476C2 (de)
DE606364C (de) Nach dem Potentiometerverfahren mit einem zur automatischen Steuerung des Potentiometers dienenden Nullrelais arbeitendes Messgeraet fuer schwache elektromotorische Kraefte
EP0123643B1 (de) Verfahren zum Steuern einer elektrischen Ausgangsgrösse mittels eines Pulspausenverhältnisses
DE730812C (de) Temperaturregler mit periodischer Abtastung und elastischer Rueckfuehrung
DE686724C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung einer Raumheizungsanlage
DE1454459A1 (de) Vorrichtung zur Regelung der Temperatur eines durch eine Zentralheizanlage geheizten Raumes
DE4343306A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Druckes in einer Gasleitung
DE849443C (de) Vorrichtung zur elektrischen, proportionalen Regelung
DE865501C (de) Verfahren zur Regelung der Verbrennungsluftmenge bei Kesselanlagen

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee