DE3532576A1 - METHOD FOR CONTROLLING THE HEATING TEMPERATURE OF A CURRENT HEATER AND REGULATABLE CURRENT HEATER - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING THE HEATING TEMPERATURE OF A CURRENT HEATER AND REGULATABLE CURRENT HEATER

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rege­ lung der Aufheiztemperatur eines Durchlauferhitzers sowie einen Durchlauferhitzer zur Anwendung dieses Ver­ fahrens.The invention relates to a method for rain the heating temperature of a water heater as well as a water heater to use this Ver driving.

Bei Ölbrennern mit kleineren Leistungen ist es viel­ fach erforderlich, um eine gute Zerstäubung des Heiz­ öls zu erreichen, dieses vorzuwärmen. Die Viskosität und die Dichte des Heizöls sind nämlich oftmals unter­ schiedlich. Zwar ist durch eine Vorwärmung des Heizöls auf ca. 60°C mittels eines unmittelbar vor der Zerstäu­ berdüse angeordneten Durchlauferhitzers eine nahezu konstante Zerstäubungsviskosität und somit ein sicheres Zünden des Brenners und eine gleichmäßige Verbrennung zu erreichen, beim Überschreiten dieser Temperatur bil­ den sich aber koksartige Rückstände. Dies führt unter Umständen zur Verkokung der Heizflächen des Durchlaufer­ hitzers, so daß der Wärmeübergang beeinträchtigt wird und Verstopfungen in der Zerstäuberdüse auftreten können; außerdem wird durch den erhöhten Widerstand der Zer­ stäubungsdruck an der Zerstäuberdüse verkleinert, so daß eine unvollkommene Verbrennung in Kauf zu nehmen ist und durch mitgerissene Kokspartikel die Verstopfun­ gen in der Zerstäuberdüse hervorgerufen werden. Bei den bisher bekannten an einem Bimetall-Freigabethermo­ staten angeschlossen Durchlauferhitzern sind derartige Überhitzungen des Heizöls bei dessen Vorwärmung nicht zu vermeiden, so daß diese Nachteile in Kauf zu nehmen sind.It is a lot for oil burners with smaller outputs fold required to atomize the heating well to reach oil, preheat it. The viscosity and the density of the heating oil is often below different. It is through preheating the heating oil to about 60 ° C by means of an immediately before the atomization A flow heater arranged almost over the nozzle constant atomization viscosity and thus a safe one Ignite the burner and burn evenly to reach bil if this temperature is exceeded but the coke-like residues. This leads to Circumferential coking conditions heater, so that the heat transfer is impaired and blockages can occur in the atomizer nozzle; in addition, the Zer reduced dust pressure at the atomizer nozzle, see above to accept that imperfect combustion  and constipation due to entrained coke particles conditions in the atomizer nozzle. At the previously known on a bimetal release thermo States connected to instantaneous water heaters are such The heating oil does not overheat when it is preheated to avoid, so that these disadvantages are accepted are.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Regelung der Aufheiztemperatur eines Durchlauferhitzers zu schaffen, mittels dem sichergestellt ist, daß die Aufheiztemperatur beim Anlauf eines Brenners, wenn über­ haupt, jeweils nur geringfügig überschritten wird, so daß zuverlässig ausgeschlossen ist, daß im Durchlaufer­ hitzer Crack-Vorgänge stattfinden. Koksartige Rück­ stände können sich demnach nicht bilden, dadurch be­ dingte Verstopfungen in der Zerstäuberdüse sowie eine Verschlechterung des Wärmeüberganges sollen demnach ebenfalls vermieden werden.The object of the invention is therefore to provide a method for Control of the heating temperature of a water heater to ensure that the Heating temperature when starting a burner, if above ever, only slightly exceeded, so that is reliably excluded that in the flow hot cracking processes take place. Coke-like back Accordingly, stands cannot form induced blockages in the atomizer nozzle as well as a Accordingly, the heat transfer should deteriorate also be avoided.

Gemäß der Erfindung ist das Verfahren zur Regelung der Aufheiztemperatur eines Durchlauferhitzers, mittels dem dies zu erreichen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer vor Inbetriebnahme des Ölbrenners mit einer reduzierten Heizleistung und/oder in einzel­ nen Temperaturstufen verzögert auf seine Betriebstempe­ ratur aufgeheizt wird.According to the invention, the method for controlling the Heating temperature of a water heater, by means of to which this can be achieved, characterized in that the instantaneous water heater before starting the oil burner with a reduced heating capacity and / or in single temperature levels delayed to its operating temperature rature is heated.

Hierbei kann der Durchlauferhitzer mit einer gegenüber seiner maximalen Heizleistung um ca. 70-80% reduzierten Heizleistung auf die Betriebstemperatur aufgeheizt werden, wobei dessen Heizleistung durch eine elektrische Leistungsschaltung derart reduziert werden kann, daß zum Erreichen der Betriebstemperatur der Temperaturanstieg pro Zeiteinheit einer vorgegebenen Funktion entspricht. Here, the water heater can be compared with one its maximum heating output by approx. 70-80% reduced heating power to the operating temperature be heated, its heating power by an electrical power circuit is reduced in this way can be used to reach operating temperature the temperature rise per unit time of a given one Function corresponds.  

Nach einer andersartigen Verfahrensweise kann der Durchlauferhitzer vor Inbetriebnahme des Ölbrenners auch durch eine wählbare Reduktion der Einschltdauer des Heizwiderstandes in mehreren Temperaturstufen auf seine Betriebstemperatur aufgeheizt werden. Die Ein­ schaltdauer des Heizwiderstandes des Durchlaufer­ hitzers kann in diesem Fall auf 10 bis 30 % mittels eines Kondensators gegenüber der maximalen Einschalt­ dauer reduziert werden.According to a different procedure, the Instantaneous water heater before starting up the oil burner also by a selectable reduction of the encapsulation time of the heating resistor in several temperature levels its operating temperature can be heated. The one Switching duration of the heating resistance of the flow In this case, hitzers can be reduced to 10 to 30% of a capacitor compared to the maximum switch-on duration can be reduced.

Ferner ist es möglich, den Durchlauferhitzer vor Inbetriebnahme des Ölbrenners durch stufenlose oder stufenweise Erhöhung seiner Solltemperatur auf die Be­ triebstemperatur aufzuheizen. Hierbei sollte die Soll­ temperatur des Durchlauferhitzers kontinuierlich mit einer Steilheit von 0,2 bis 1°C/Sec oder in Stufen von 1 bis 10° C pro 1 bis 10 Sec erhöht werden.It is also possible to pre-heat the water heater Commissioning of the oil burner by stepless or gradually increase its target temperature to the loading heating up the operating temperature. This should be the target temperature of the water heater continuously with a slope of 0.2 to 1 ° C / sec or in steps can be increased from 1 to 10 ° C per 1 to 10 seconds.

Zweckmäßig ist es des weiteren, die Erhöhung der Auf­ heiztemperatur des Durchlauferhitzers mittels einer Regelektronik vorzunehmen, der mittels eines an oder vor der Zerstäuberdüse angeordneten Fühlers die jeweilige Betriebstemperatur des zu erwärmenden Öles zuführbar ist.It is also useful to increase the on heating temperature of the instantaneous water heater by means of a To make control electronics that by means of an or the sensor arranged in front of the atomizer nozzle Operating temperature of the oil to be heated can be supplied.

Der Durchlauferhitzer, bei dem diese unterschiedlichen Verfahren zur Regelung seiner Aufheiztemperatur anwend­ bar sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Zerstäuberdüsen vorgeschalteten Gehäuse ein von dem zu erwärmenden Öl durchströmbarer mit einem Heizungs­ widerstand versehener Durchlauferhitzer eingesetzt ist, und daß auf der der Zerstäuberdüse zugekehrten Seite des Gehäuses oder an dieser ein in den Ölstrom hineinragender Temperaturfühler vorgesehen ist, der mit einer die Stromaufnahme des Heizwiderstandes beein­ flussenden und an einen einstellbaren mit dem Ölbrenner gekoppelten Freigabe-Thermostaten angeschlossenen Re­ gelelektronik verbunden ist.The instantaneous water heater in which these are different Procedure for controlling its heating temperature bar, is characterized in that in one of the Atomizer nozzles upstream housing one of the oil to be heated can be flowed through with a heater resistance-provided water heater used is, and that on the atomizer nozzle facing Side of the housing or on this one in the oil flow protruding temperature sensor is provided, the with the current consumption of the heating resistor flowing and to an adjustable with the oil burner  coupled enabling thermostats connected Re gel electronics is connected.

Die Regelelektronik kann hierbei in einfacher Ausge­ staltung aus einem mit dem Temperaturfühler verbundenen Steuerteil, einem diesem nachgeschalteten Schwellen­ schalter sowie einem Leistungsteil, der mit dem Heiz­ widerstand des Durchlauferhitzers verbunden ist, bestehen.The control electronics can here in a simple version design of one connected to the temperature sensor Control section, a threshold connected downstream switch and a power unit that is connected to the heating resistance of the instantaneous water heater is connected.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des gemäß der Erfindung ausgebildeten Durchlauferhitzers ist es in sehr zuverlässiger Weise möglich, diesen vor dem Einschalten des Ölbrenners auf eine einstellbare Be­ triebstemperatur aufzuheizen, ohne daß dabei die vor­ gegebene Aufheiztemperatur in einem Maße überschritten wird, daß in dem Heizöl koksartige Rückstände gebildet werden. Wird nämlich der Durchlauferhitzer mit einer reduzierten Heizleistung und/oder in einzelne Temperatur­ stufen und demnach verzögert auf seine Betriebstempe­ ratur gebracht, so ist es trotz des geringen Regelauf­ wandes nahezu ausgeschlossen, daß eine derartige Über­ hitzung des Heizöls und somit Crack-Vorgänge auftreten. Durch die in unterschiedlicher Weise vorzunehmende ver­ zögerte Aufheizung wird demnach das Betriebsverhalten eines Ölbrenners günstig beeinflußt, da stets eine zu­ friedenstellende Verbrennung gewährleistet ist und Ver­ stopfungen im Durchlauferhitzer und/oder der Zerstäu­ berdüse sowie eine Beeinträchtigung des Wärmeüberganges vermieden sind. Das Heizöl weist vielmehr eine nahezu konstante Zerstäubungsviskosität auf, ein sicheres Zün­ den des Brenners und eine gleichmäßige Verbrennung sind somit gegeben. Des weiteren ist von Vorteil, daß durch das verlangsamte Aufheizen des Durchlauferhitzers der Wärmeübergang zur Zerstäuberdüse verbessert wird und diese bei Freigabe des Brenners durch den Freigabe- Thermostaten die entsprechende Betriebstemperatur auf­ weist.By means of the method according to the invention it is designed according to the invention possible in a very reliable way, this before Switch on the oil burner on an adjustable loading heating up the operating temperature without the front given heating temperature exceeded to an extent is that coke-like residues are formed in the heating oil will. If the instantaneous water heater with a reduced heating capacity and / or in single temperature levels and therefore delayed to its operating temperature brought ratur, it is despite the low standard wandes almost impossible that such an over heating of the heating oil and thus cracking processes occur. Due to the ver the operational behavior becomes delayed heating of an oil burner favorably influenced, because always one too Peaceful combustion is guaranteed and ver blockages in the instantaneous water heater and / or atomization over nozzle and an impairment of heat transfer are avoided. The heating oil rather has an almost constant atomization viscosity, a safe ignition that of the burner and even combustion thus given. Another advantage is that by the slowed heating of the water heater  Heat transfer to the atomizer nozzle is improved and when the burner is released by the release Thermostats the appropriate operating temperature points.

In der Zeichnung ist ein einer Zerstäuberdüse eines Ölbrenners zugeordneter Durchlauferhitzer, der mittels einer reduzierten Heizleistung auf Betriebstemperatur aufheizbar ist, teilweise im Axialschnitt dargestellt und nachfolgend im einzelnen erläutert.In the drawing, one is an atomizer nozzle Oil burner associated water heater, which means a reduced heating output to operating temperature can be heated, shown partly in axial section and explained in detail below.

Zwischen einer mit 1 bezeichneten Zerstäuberdüse eines Ölbrenners und einem an diese angeschlossenen Ölzu­ führungsrohr 2 ist hierbei ein Durchlauferhitzer 10 angeordnet, der aus einem rohrförmigen Gehäuse sowie einem in diesem eingesetzten von dem zu erwärmenden Heizöl durchströmten Sinterkörper als Wärmetauscher 14 und einem diesen umgebenden Heizwiderstand 15 besteht. Der Wärmetauscher 14 ist von einem Mantelrohr 16 umgeben, außerdem ist zwischen diesem und dem Ölzuführungsrohr 2 ein Träger 12 angeordnet, an dem der Durchlauferhitzer 10 abgestützt und der mit einer Bohrung 13 zur Zuführung des Heizöls in den Wärmetauscher 14 versehen ist.Between a designated 1 atomizer of an oil burner and a connected to this Ölzu guide tube 2 , a water heater 10 is arranged here, which consists of a tubular housing and a sintered body used in this flow of the heating oil to be heated as a heat exchanger 14 and a heating resistor 15 surrounding it . The heat exchanger 14 is surrounded by a jacket tube 16 , and a carrier 12 is arranged between the latter and the oil supply tube 2 , on which the flow heater 10 is supported and which is provided with a bore 13 for supplying the heating oil into the heat exchanger 14 .

Um zu verhindern, daß das zu zerstäubende Heizöl vor Inbetriebnahme des Ölbrenners auf eine Temperatur auf­ geheizt wird, die über der vorgegebenen Vorwärmtempe­ ratur von ca. 60°C liegt und somit überhitzt würde, ist ein Steuergerät 21 vorgesehen, mittels dem der Heizwiderstand 15 verzögert aufgeheizt werden kann. Das Steuergerät 21 besteht hierbei aus einem Steuer­ teil 22, das mit einem Temperaturfühler 25 verbunden ist, einem dem Steuerteil 22 nachgeschalteten Schwell­ wertschalter 23 sowie einem Leistungsteil 24, das an den Heizwiderstand 15 sowie einem an dem Träger 12 eingesetzten Freigabethermostaten 26 angeschlossen ist. In order to prevent the heating oil to be atomized from being put into operation before the oil burner is heated to a temperature which is above the predetermined preheating temperature of approximately 60 ° C. and would thus overheat, a control unit 21 is provided, by means of which the heating resistor 15 is delayed can be heated. The control unit 21 consists of a control part 22 , which is connected to a temperature sensor 25 , a downstream of the control part 22 threshold switch 23 and a power part 24 , which is connected to the heating resistor 15 and a release thermostat 26 used on the carrier 12 .

In Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur des in dem Innenraum 17 des Wärmetauschers 14 befindlichen Heizöls kann somit die Heizleistung des Heizungswider­ standes reduziert oder diesem kann die Heizleistung in Stufen zugeführt werden, so daß eine Überhitzung vermieden wird. Dem Freigabethermostaten 26 kommt hierbei die Aufgabe zu, den Startvorgang des Ölbrenners erst freizugeben, wenn die Betriebstemperatur im Durch­ lauferhitzer 10 erreicht ist.Depending on the respective temperature of the heating oil located in the interior 17 of the heat exchanger 14 , the heating power of the heating resistor can thus be reduced or the heating power can be supplied in stages so that overheating is avoided. The release thermostat 26 has the task of only releasing the starting process of the oil burner when the operating temperature in the water heater 10 is reached.

Claims (10)

1. Verfahren zur Regelung der Aufheiztemperatur eines Durchlauferhitzers, der einer Zerstäuberdüse eines Oelbrenners vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (10) vor Inbetriebnahme des Oelbrenners mit einer reduzierten Heizleistung und/oder in einzelnen Temperaturstufen verzögert auf seine Betriebstemperatur aufgeheizt wird.1. A method for controlling the heating temperature of a continuous-flow heater which is connected upstream of an atomizing nozzle of an oil burner, characterized in that the continuous-flow heater ( 10 ) is heated up to its operating temperature with a reduced heating power and / or in individual temperature stages before the oil burner is started up. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (10) vor Inbetriebnahme des Oelbrenners mit einer gegenüber seiner maximalen Heizleistung um ca. 70-80% reduzierten Heizleistung auf die Betriebstemperatur aufgeheizt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the flow heater ( 10 ) is heated to the operating temperature before starting the oil burner with a heating power reduced by about 70-80% compared to its maximum heating power. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistung des Durchlauferhitzers (10) durch eine elektrische Leistungsschaltung derart reduziert wird, daß bis zum Erreichen der Betriebs­ temperatur der Temperaturanstieg pro Zeiteinheit einer vorgegebenen Funktion entspricht.3. The method according to claim 2, characterized in that the heating power of the water heater ( 10 ) is reduced by an electrical power circuit such that the temperature rise per unit of time corresponds to a predetermined function until the operating temperature is reached. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (10) vor Inbetriebnahme des Oelbrenners durch eine wählbare Reduktion der Einschaltdauer des Heizwiderstandes (15) in mehreren Temperaturstufen auf seine Betriebstemperatur aufge­ heizt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the instantaneous water heater ( 10 ) is heated up to its operating temperature in a plurality of temperature levels by a selectable reduction in the on-time of the heating resistor ( 15 ) before the oil burner is started up. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltdauer des Heizwiderstandes (15) des Durchlauferhitzers (10) auf 10-30% mittels eines Generators mit variabler Taktzeit gegenüber der maximalen Einschaltdauer reduziert wird.5. The method according to claim 4, characterized in that the duty cycle of the heating resistor ( 15 ) of the instantaneous water heater ( 10 ) is reduced to 10-30% by means of a generator with a variable cycle time compared to the maximum duty cycle. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauferhitzer (10) vor Inbetriebnahme des Oelbrenners durch stufenlose oder stufenweise Erhöhung seiner Solltemperatur auf die Betriebstemperatur aufgeheizt wird. 6. The method according to claim 1, characterized in that the continuous-flow heater ( 10 ) is heated to the operating temperature by stepless or gradual increase in its setpoint temperature before the oil burner is started up. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Solltemperatur des Durchlauferhitzers (10) kontinuierlich mit einer Steilheit von 0,2 bis 1°C/Sec oder in Stufen von 1 bis 10°C pro 1 bis 10 Sec. erhöht wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the target temperature of the continuous-flow heater ( 10 ) continuously with a slope of 0.2 to 1 ° C / sec or in steps of 1 to 10 ° C per 1 to 10 seconds. is increased. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Aufheiztemperatur des Durchlauf­ erhitzers (10) mittels einer Regelelektronik (21) vorgenommen wird, der mittels eines an oder vor der Zerstäuberdüse (1) angeordneten Fühlers (25) die jeweilige Betriebstemperatur des zu erwärmenden Oeles zuführbar ist.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the increase in the heating temperature of the continuous heater ( 10 ) is carried out by means of control electronics ( 21 ) which is arranged by means of a sensor arranged on or in front of the atomizing nozzle ( 1 ) ( 25 ) the respective operating temperature of the oil to be heated can be supplied. 9. Durchlauferhitzer zur Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Zerstäuberdüsen (1) vorgeschaltetem Gehäuse (11) ein von dem zu erwärmenden Oel durchström­ barer mit einem Heizungswiderstand (15) versehener Wärmetauscher (14) oder dgl. eingesetzt ist und daß auf der der Zerstäuberdüse (1) zugekehrten Seite des Gehäuses (11) oder an dieser ein in den Oelstrom hinein­ ragender Temperaturfühler (25) vorgesehen ist, der mit einer die Stromaufnahme des Heizwiderstandes (15) beeinflussenden und an einen einstellbaren mit dem Oelbrenner gekoppelten Freigabe-Thermostaten (26) angeschlossenen Regelelektronik (21) verbunden ist.9. instantaneous water heater for applying the method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that in one of the atomizing nozzles ( 1 ) upstream housing ( 11 ) from the oil to be heated through-flow with a heating resistor ( 15 ) provided heat exchanger ( 14 ) or the like is used and that on the side of the housing ( 11 ) facing the atomizer nozzle ( 1 ) or on this there is a temperature sensor ( 25 ) projecting into the oil flow, which influences the current consumption of the heating resistor ( 15 ) and is connected to adjustable control electronics ( 21 ) connected to the oil burner coupled to the release thermostat ( 26 ). 10. Durchlauferhitzer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (21) aus einem mit dem Temperaturfühler (25) verbundenen Steuerteil (22), einem diesem nachgeschalteten Schwellwertschalter (23) sowie einem Leistungsteil (24), der mit dem Heizwiderstand (25) des Durchlauferhitzers (10) ver­ bunden ist, besteht.10. instantaneous water heater according to claim 9, characterized in that the control electronics ( 21 ) from a temperature sensor ( 25 ) connected to the control part ( 22 ), a downstream of this threshold switch ( 23 ) and a power part ( 24 ) with the heating resistor ( 25th ) of the instantaneous water heater ( 10 ) is connected.
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