DE4018985A1 - Verfahren zum schutz einer wasserheizanlage gegen ein einfrieren, wasserheizanlage zu dessen durchfuehrung sowie schaltung fuer eine solche wasserheizanlage - Google Patents
Verfahren zum schutz einer wasserheizanlage gegen ein einfrieren, wasserheizanlage zu dessen durchfuehrung sowie schaltung fuer eine solche wasserheizanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Schutz
einer Wasserheizanlage gegen ein Einfrieren des mit einem
raumluftunabhängigen Brenner betriebenen Wasserheizers.
Bekanntlich erfolgt die Freigabe eines solchen Brenners
nur dann, wenn über einen in der Verbrennungsluftführung
angeordneten Luftwächter, vorzugsweise eine sogenannte
Druckdose, ausreichender Luftdurchsatz gemeldet wird.
Bleibt aus irgendwelchen Gründen, zum Beispiel infolge
eines Defektes, der Schaltkontakt eines solchen Luftwäch
ters geöffnet, wird der Brennraum weiterhin von Frisch
luft durchflutet, und dies kann bei niedrigen Außentem
peraturen zu einem Einfrieren des Primärwärmetauschers
führen.
Es ist bereits bekannt, das Einfrieren des Wasserheizers
einer solchen Wasserheizanlage dadurch zu verhindern, daß
der Wasserheizer dann abgeschaltet und verriegelt wird,
wenn die Außentemperatur unter einen Mindestwert absinkt
und das Gebläse angesteuert wird, ohne daß eine Rückmel
dung vom Luftwächter erfolgt.
Eine solche von der Außentemperatur gesteuerte Abschal
tung ist allerdings nur kostenaufwendig zu verwirklichen,
zumal sie eines Außentemperaturfühlers bedarf, dessen In
stallation und Einbindung zusätzlichen Aufwand erfordern.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln,
das keines solchen Außentemperaturfühlers bedarf und das
sich mit einfachen technischen Mitteln durchführen läßt.
Erfindungsgemäß wird der Antrieb des Brennergebläses nach
Ablauf einer mit der Fehlanzeige des Luftwächters begin
nenden, vorgegebenen Zeitspanne auf eine vorgegebene Min
destzeitspanne stillgesetzt.
Dieses Verfahren erübrigt demnach ein Erfassen der jewei
ligen Ist-Außentemperatur und gewährleistet überdies, daß
sporadisch auftretende Fehler des Luftwächters, zum Bei
spiel der Klemmen einer Druckdose, nicht zu einer dauern
den Blockierung des Brennerbetriebes führen.
Im Zusammenhang mit diesem Verfahren erstreckt sich die
Erfindung auch auf eine zu dessen Durchführung geeignete
Wasserheizanlage, bestehend aus einem Wasserheizer mit
einem über ein Gebläse mit Verbrennungsluft gespeisten,
einen Wärmetauscher beheizenden Gebläsebrenner, vorzugs
weise einem Gasbrenner, sowie einem in der Verbrennungs
luftführung angeordneten, vorzugsweise druckempfindlichen
Luftwächter, zum Beispiel einer Druckdose, und einer all
gemeinen, die Versorgung des Brenners mit Brennstoff und
Verbrennungsluft steuernden, unter anderem mit dem Luft
wächter und dem Gebläseantrieb über Steuerleitungen ver
bundenen Steuerung.
Erfindungsgemäß ist in einer vom Luftwächter zum Antrieb
des Gebläses führenden Steuerleitung eine mit der allge
meinen Steuerung über eine Steuerleitung verbundene, an
einen Taktoszillator angeschlossene Schaltung mit Zeit
gliedern zur Einhaltung der oben genannten beiden Zeit
spannen vorgesehen. Eine solche Schaltung kann - nach
einer bevorzugten Ausführungsform - zwei über einen bi
stabilen Multivibrator (Flip-Flop) sowie UND- und ODER-
Glieder miteinander verknüpfte Zähler/Vergleicher ent
halten.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in
den Zeichnungen veranschaulicht, und zwar zeigt
Fig. 1 das Schema einer Wasserheizanlage und
Fig. 2 das Schaubild einer erfindungsgemäßen Schaltung.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Wasserheizanlage, zum Beispiel
eine Umlauf-Wasserheizanlage, einen allgemeinen mit 1 be
zeichneten Wasserheizer mit einem einen Wärmetauscher 2
beheizenden, mit Brennstoff, zum Beispiel Brenngas, und
Verbrennungsluft gespeisten Brenner 3, zum Beispiel einem
Gasbrenner. Dieser Brenner ist raumluftunabhängig, das
heißt bezieht seine Verbrennungsluft aus der Atmosphäre
und gibt seine Abgase dorthin ab.
Die Zufuhr der Verbrennungsluft aus einer Verbrennungs
luftführung 4 erfolgt mittels eines Gebläses 5, die Abga
se des Brennraumes werden von diesem Gebläse 5 über eine
Abgasführung 6 abgeführt.
Der Vorlauf des Wärmetauschers 2 ist mit 7 bezeichnet,
der Rücklauf mit 8.
Die Brennstoffzufuhr aus einer Brennstoffzufuhrleitung 9
wird von einem Magnetventil 10 gesteuert, dessen Antrieb
11 über eine Steuerleitung 13 mit einer allgemeinen Steu
erung 12 verbunden ist, die auch der Regelung und Überwa
chung des Betriebes der Anlage dient. Mit dieser
allgemeinen Steuerung 12 ist zu diesem Zweck ein in der
Verbrennungsluftführung 4 angeordneter Luftwächter 14, zum
Beispiel eine einem Venturirohr zugeordnete Druckdose,
über eine Steuerleitung 15 verbunden.
Dem Brenner 3 ist eine Überwachungselektrode 16 zugeord
net, die über eine Steuerleitung 17 mit einem darin ange
ordneten Flammenmeßverstärker 18 mit der allgemeinen
Steuerung 12 verbunden ist.
Ferner erstreckt sich eine Steuerleitung 19 von der all
gemeinen Steuerung 12 zu einer Zündeinrichtung 20 und
einer Zündelektrode 21.
Schließlich führt noch eine weitere Steuerleitung 22 zu
einer erfindungsgemäßen Schaltung 23, in die auch eine
von der Steuerleitung 15 abzweigende Steuerleitung 24
mündet und von der eine Steuerleitung 25 zum Antrieb des
Gebläses 5 ausgeht. Dieser Schaltung 23, die dem Frost
schutz dient, ist ein Taktoszillator 26 zugeordnet.
Zur Überwachung der Vorlauftemperatur des Heizwassers um
faßt die Anlage auch noch einen Temperaturfühler 27, der
mit der allgemeinen Steuerung 12 über eine Steuerleitung
28 verbunden ist.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltung 23 ist aus
Fig. 2 ersichtlich. Von der Steuerleitung 22 zweigt zu
nächst im Verzweigungspunkt 29 eine Zweigleitung 30 zum
Verzweigungspunkt 31 ab, in dem eine Leitung 32 zum ne
gierten Eingang des ODER-Gliedes 33 abzweigt. Die Zweig
leitung 30 führt weiter zum Eingang des UND-Gliedes 34,
das über eine Eingangsleitung 35 vom Taktoszillator 26
gespeist wird. Das ODER-Glied 33 und das UND-Glied 34
sind mit ihren Ausgängen 36 beziehungsweise 37 an einen
ersten Zähler/Vergleicher 38 angeschlossen, und zwar das
ODER-Glied 33 über einen Rücksetz-Eingang 39. Ferner
zweigt von der Steuerleitung 22 im Verzweigungspunkt 40
eine Leitung 41 zum negierten Eingang eines weiteren
ODER-Gliedes 42 ab, das über seinen anderen Eingang und
über die Leitung 43 mit einer Leitung 44 verbunden ist,
die vom ODER-Glied 33 zu einem zweiten Zähler/Vergleicher
45 führt.
Der Ausgang des ODER-Gliedes 42 ist mit dem Rücksetz-Ein
gang eines bistabilen Multivibrators (Flip-Flops) 47 ver
bunden, dessen Setz-Eingang über eine Leitung 48 mit dem
Ausgang des Zählers/Vergleichers 38 verbunden ist.
Ein nicht invertierter Ausgang 49 dieses Flip-Flops 47
verbindet ihn mit dem in der Leitung 50 gelegenen Ver
zweigungspunkt 51. Der andere invertierte Ausgang 52
dieses Flip-Flops 47 ist über eine Leitung 53 mit dem
Rücksetz-Eingang des zweiten Zählers/Vergleichers 45 ver
bunden.
Schließlich verbindet eine Leitung 55 den Oszillator 26
über einen Verzweigungspunkt 54 der Leitung 35 mit dem
Eingang eines UND-Gliedes 56, das seinerseits über seine
Ausgangsleitung 57 mit dem Eingang des zweiten Zählers/
Vergleichers 45 verbunden ist.
Ein weiteres in der Leitung 22 angeordnetes UND-Glied 58
ist mit seinem negierten Eingang über die bereits oben
erwähnte Leitung 50 und den Verzweigungspunkt 51 mit dem
Und-Glied 56 verbunden.
Das Über- oder Unterlaufen des Zähler/Vergleicher 38 und
45 wird durch nicht dargestellte Maßnahmen verhindert.
Die Funktion der Schaltung 23 ist auch als Programm eines
Mikroprozessors realisierbar und ergibt sich aus deren
Aufbau im Sinne der Erfindung wie folgt: Bleibt der
Schaltkontakt des Luftwächters 14, zum Beispiel einer
Druckdose, infolge eines Fehlers auch bei ausreichendem
Luftdurchsatz offen, wird der Antrieb des Gebläses 5 (und
damit auch der Brennerbetrieb) auf eine vorbestimmte
Zeitspanne, zum Beispiel auf eine Dauer von etwa 15 Minu
ten, unterbrochen, jedoch nur dann, wenn das Gebläse 5
über eine vorgegebene Zeitspanne von beispielsweise 3 Mi
nuten in Betrieb war, ohne daß eine Rückmeldung vom Luft
wächter 14 erfolgte.
Diese Abschaltung und Blockierung des Gebläse- und Bren
nerbetriebes wird allerdings noch vor Ablauf der vorgege
benen Mindestdauer beendet, sofern, zum Beispiel infolge
der Beendigung einer Brauchwasserzapfung, keine Wärme
mehr angefordert wird.
Dadurch wird einerseits bei einem Fehlverhalten des Luft
wächters 14 eine zu weit gehende Abkühlung des Wärmetau
schers 2 vermieden, andererseits verursachen aber
sporadisch auftretende Fehler, zum Beispiel ein bloß ein
maliges Klemmen einer Druckdose, keine dauernde Blockie
rung des Brennerbetriebes.
Demnach erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren eine von
der Höhe der Außentemperatur unabhängige Abschaltung des
Gebläses 5 nur dann, wenn dieses Gebläse über eine bemeß
bare Zeitspanne in Betrieb war, ohne daß eine Rückmeldung
seitens des Luftwächters 14 erfolgte.
Diese Abschaltung wird allerdings nach einer vorgegebenen
Zeitspanne oder nach Wegfall des Wärmebedarfes, zum Bei
spiel nach Beendigung einer Brauchwasserzapfung, rückgän
gig gemacht. Danach kann, falls abermals ein Wärmebedarf
vorliegt, neuerlich ein Versuch zum Starten des Brenner
betriebes stattfinden.
Claims (5)
1. Verfahren zum Schutz einer Wasserheizanlage
gegen ein Einfrieren des mit einem raumluftunab
hängigen Brenner betriebenen Wasserheizers, da
durch gekennzeichnet, daß der Antrieb des
Brennergebläses nach Ablauf einer mit der Fehl
anzeige des Luftwächters beginnenden, vorgegebe
nen Zeitspanne auf eine vorgegebene Mindest
zeitspanne stillgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Stillsetzung bei Fehlen einer Wär
meanforderung, zum Beispiel nach Beendigung
einer Brauchwasserzapfung, vorzeitig, schon vor
Ablauf der Mindestzeitspanne, beendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß bei Eintreten einer Wärmeanforderung
nach Ablauf der Mindestzeitspanne und einer
neuerlichen Fehlanzeige des Luftwächters die
Stillsetzung des Gebläseantriebes neuerlich erst
nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne still
gesetzt wird.
4. Wasserheizanlage zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1, bestehend aus einem Wasserhei
zer mit einem über ein Gebläse mit Verbrennungs
luft und Brennstoff gespeisten, einen Wärme
tauscher beheizenden Brenner, vorzugsweise einem
Gasbrenner, sowie einem in der Verbrennungsluft
führung angeordneten, vorzugsweise druckempfind
lichen Luftwächter, zum Beispiel einer Druck
dose, und einer allgemeinen, die Versorgung des
Brenners steuernden, unter anderem mit dem Luft
wächter und dem Antrieb des Gebläses über
Steuerleitungen verbundenen allgemeinen Steue
rung, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vom
Luftwächter (14) zum Antrieb des Gebläses (5)
führenden Steuerleitung (24, 25) eine mit der
allgemeinen Steuerung (12) über eine Steuerlei
tung (22) verbundene, an einem Taktoszillator
(26) angeschlossene Schaltung (23) mit
Zeitgliedern (38, 45) zur Einhaltung der vorge
gebenen Zeitspannen vorgesehen ist (Fig. 1).
5. Schaltung für eine Wasserheizanlage nach An
spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie (23)
zwei über einen bistabilen Multivibrator (Flip-
Flop) (47) sowie UND- und ODER-Glieder (33, 34,
42, 56 und 58) verknüpfte Zähler/Vergleicher (38
und 45) enthält (Fig. 2).
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