EP0429034A2 - Verfahren zur Steuerung eines Heizgerätes - Google Patents

Verfahren zur Steuerung eines Heizgerätes Download PDF

Info

Publication number
EP0429034A2
EP0429034A2 EP90122065A EP90122065A EP0429034A2 EP 0429034 A2 EP0429034 A2 EP 0429034A2 EP 90122065 A EP90122065 A EP 90122065A EP 90122065 A EP90122065 A EP 90122065A EP 0429034 A2 EP0429034 A2 EP 0429034A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
burner
interior
heater
chamber
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.)
Granted
Application number
EP90122065A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0429034A3 (en
EP0429034B1 (de
Inventor
Paul Heimbach
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.)
N.V. VAILLANT S.A.
Vaillant Austria GmbH
Vaillant GmbH
Vaillant SARL
Vaillant Ltd
Original Assignee
Vaillant Austria GmbH
Nv Vaillant Sa
Joh Vaillant GmbH and Co
Vaillant GmbH
Vaillant SARL
Vaillant Ltd
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 Vaillant Austria GmbH, Nv Vaillant Sa, Joh Vaillant GmbH and Co, Vaillant GmbH, Vaillant SARL, Vaillant Ltd filed Critical Vaillant Austria GmbH
Publication of EP0429034A2 publication Critical patent/EP0429034A2/de
Publication of EP0429034A3 publication Critical patent/EP0429034A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0429034B1 publication Critical patent/EP0429034B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
    • F23N1/10—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water and with air supply or draught
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/04—Measuring pressure
    • F23N2225/06—Measuring pressure for determining flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F23N2225/12—Measuring temperature room temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F23N2225/13—Measuring temperature outdoor temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F23N2225/19—Measuring temperature outlet temperature water heat-exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/36—Spark ignition, e.g. by means of a high voltage
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00—Ventilators
    • F23N2233/06—Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
    • F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/06—Space-heating and heating water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a heating device with a premix gas burner, which chamber, together with a heat exchanger, is arranged in a housing of the heating device which is sealed off from the environment and sealed with the exception of an air supply line, and which chamber is sealed relative to the latter is connected to an exhaust gas line, the burner being acted upon by a controllable gas throughput actuator and the speed of a fan supplying the burner from the interior of the housing can be controlled in terms of its speed depending on the gas throughput and the air supply line opens into an air chamber arranged in the interior of the housing, which is connected to the interior of the housing via an actuator.
  • the control of such heaters takes place in such a way that the application of gas and air to the burner is adapted to the respective heat requirement.
  • the mixing ratio of the two mixture components which is described by the air ratio, should be only slightly above the stoichiometric value and should be approximately constant or correspond to a value adapted to the respective thermal load.
  • the aim of the invention is to avoid these disadvantages.
  • this is achieved in that, when the burner output is reduced, the flow resistance of the air flowing into the interior of the housing is increased in a predetermined manner by adjusting the actuator between the air chamber and the interior of the housing and is also reduced when the burner output is increased.
  • the return to the target value is then identical to the return of the detuning to zero. It is achieved in that when the burner output is reduced in comparison to the out of tune state, an additional resistance is generated in the air supply to the interior of the fan, and vice versa when the burner output increases.
  • the prerequisite is a clear link between burner output, fan speed and pressure curve. Exceeding the setting range on the actuator can be used to switch off the burner.
  • Another object of the invention is to propose a heater for carrying out the method according to the invention.
  • a heater for carrying out the method according to the invention with a premix gas burner which, together with a heat exchanger, is arranged in a housing of the heater which is arranged in the interior of the heater and is sealed with respect to the environment, with the exception of an air supply line, and which chamber is sealed with respect to this, which chamber with an exhaust gas line is connected, wherein the burner is acted upon by a controllable gas flow actuator and the speed of a fan supplying the burner from the interior of the housing can be controlled depending on the gas flow and the air supply line opens into an air chamber arranged in the interior of the housing, which via a Actuator is connected to the interior of the housing, it is therefore proposed that the gas flow actuator and the blower motor respond to electrical signals from a control device that controls the coupling of gas and air flow according to predetermined target values.
  • the air chamber is connected to the interior of the housing by an actuator which is controlled directly or indirectly by the pressure difference between the two spaces, the actuator being preferably formed by a diaphragm valve.
  • the actuator being preferably formed by a diaphragm valve.
  • the actuator is equipped with limit switches for switching off the burner, thereby simply switching off the burner It can also be ensured if the actuating range of the actuator is no longer sufficient to return to the intended target value.
  • the heater according to the invention has a sealed housing 20, in the interior 19 of which a sealed chamber 7 is arranged, in which the burner 6 and a heat exchanger 8 are arranged.
  • This chamber 7 is connected via the exhaust line 12 to an exhaust duct or an outlet opening.
  • This exhaust line 12 is surrounded by an air supply line 9, which opens into the interior of the sealed housing 20 and is arranged coaxially with the exhaust line 12.
  • a monitoring electrode 14 for monitoring the burner function and an ignition electrode 13 also protrude into the chamber 7, into which the outlet of a blower 1 also opens, which sucks in air from the interior of the housing and conveys it into the chamber 7, in which an overpressure builds up, which is due to the resistance that the heat exchanger 8 opposes to the outflow of the exhaust gases.
  • a gas nozzle 5 opens into the suction opening 21 of the blower 1 and is acted upon by a gas actuator 4 which is adjustable via electrical signals and which is arranged in a gas line 3.
  • a flow temperature sensor 15 is arranged, which is connected to the control unit 18, which is also arranged in the housing 20, to which the gas flow rate control element 4 and the blower 1 are also connected, and to which control signals are applied.
  • an air chamber 10 is provided, into which the air supply pipe 9 opens directly and which is connected to the interior 19 of the housing 20, for example via a diaphragm control valve.
  • control unit 18 processes the signals coming alternatively from a room thermostat (not shown) and an outside temperature sensor or the signals coming from a heating water temperature sensor and a hot water temperature sensor for controlling the burner.
  • the gas control valve 4 and the blower 1 are activated, the activation of these two elements taking place in accordance with the operating characteristic of the heater, which is shown in FIG. 4 for example and will be explained in more detail later.
  • a housing pressure sensor (not shown) can be provided in the interior 19 of the housing 20, which is connected to a comparator arranged in the control device 19, which correspondingly varies an air control valve which, like the diaphragm control valve 11 shown in FIG. 1, varies the inflow resistance of the air controls.
  • Figure 3 shows the pressure curve in the heater, from which it can be seen that there is an overpressure on the exhaust side and a negative pressure on the air side.
  • the performance of the burner 6 is essentially dependent on the delivery head of the blower 1, it being assumed that an amount of gas substantially corresponding to the stoichiometric ratio is added to the air supplied to the burner 6.
  • the nominal load point A of the blower 1 corresponds to the intersection of the resistance characteristic AC of the heater with the blower characteristic U 1, n 1 defined by the supply voltage U 1 and the speed n 1 of the blower.
  • the resistance characteristic of the heater can be shifted towards larger delivery heights of the blower, with the exception of the nominal output point A. This shift results from the requirement that at a
  • the correction element x is to be determined as a function of the desired negative pressure in the housing in such a way that the fan characteristic curve (U x , n x ) passing through point D is achieved.
  • the blower operating point must be shifted from point E to point D on the blower characteristic curve U x , n x which is controlled for the new load state. This is accomplished by increasing the resistance of the air actuator 11 that controls the passage between the air chamber 10 and the interior 19 of the housing 20.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Heizgerätes mit einem Vormisch-Gasbrenner, der samt einem Wärmetauscher (8) in einer im Inneren (19) des gegenüber der Umgebung, mit Ausnahme einer Luftzuführleitung (9), abgedichteten Gehäuses (20) des Heizgerätes angeordneten und gegenüber diesem abgedichteten Kammer (7) montiert ist, welche Kammer (7) mit einer Abgasleitung (12) verbunden ist, wobei der Brenner (6) über ein regelbares Gasdurchsatz-Stellglied (4) beaufschlagt und ein den Brenner (6) versorgendes, aus dem Inneren des Gehäuses ansaugendes Gebläse (1) in seiner Drehzahl abhängig vom Gasdurchsatz steuerbar ist und die Luftzuführleitung (9) in eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Luftkammer (10) mündet, die über ein Stellorgan mit dem Inneren des Gehäuses verbunden ist. Um eine optimale Einstellung des Brenners auch im Teillastbereich zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß bei einer Verminderung der Brennerleistung der Strömungswiderstand der in das Innere des Gehäuses zuströmenden Luft durch Verstellung des Stellgliedes zwischen Luftkammer und Gehäuseinnerem in vorgegebener Weise vergrößert und bei Anhebung der Brennerleistung ebenso verkleinert wird. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steue­rung eines Heizgerätes mit einem Vormisch-Gasbrenner, der samt einem Wärmetauscher in einer im Inneren des gegen­über der Umgebung, mit Ausnahme einer Luftzuführleitung, abgedichteten Gehäuses des Heizgerätes angeordneten und gegenüber diesem abgedichteten Kammer montiert ist, wel­che Kammer mit einer Abgasleitung verbunden ist, wobei der Brenner über ein regelbares Gasdurchsatz-Stellglied beaufschlagt und ein den Brenner versorgendes, aus dem Inneren des Gehäuses ansaugendes Gebläse in seiner Dreh­zahl abhängig vom Gasdurchsatz steuerbar ist und die Luftzuführleitung in eine im Inneren des Gehäuses ange­ordnete Luftkammer mündet, die über ein Stellorgan mit dem Inneren des Gehäuses verbunden ist.
  • Bei solchen Heizgeräten ist es erforderlich, rund um die den Brenner enthaltende Kammer, in der sich aufgrund des Widerstandes, den der Wärmetauscher dem Abströmen der Ab­gase entgegensetzt, ein Überdruck herrscht, einen Bereich vorzusehen, in dem ein Unterdruck herrscht, um im Falle einer Leckage der Kammer ein Austreten der Abgase in den Raum, in dem ein solches Heizgerät aufgestellt ist, zu verhindern.
  • Die Regelung solcher Heizgeräte erfolgt in der Weise, daß die Beaufschlagung des Brenners mit Gas und Luft dem je­weiligen Wärmebedarf angepaßt wird. Das Mischungsverhält­nis beider Gemischkomponenten, das durch die Luftzahl beschrieben wird, soll dabei nur wenig über dem stöchio­metrischen Wert liegen und näherungsweise konstant sein beziehungsweise einem auf die jeweilige Wärmebelastung abgestimmten Wert entsprechen.
  • Zur Sicherung des optimalen Betriebes, aber auch aus sicherheits- und regelungstechnischen Gründen ist eine laufende Überwachung des Ist-Wertes der Luftzahl erfor­derlich. Sie soll bei Abweichungen durch Korrektur der Gas- und beziehungsweise oder Luftdosierung eine Rückfüh­rung auf den Soll-Wert bewirken oder, wo das nicht mög­lich ist, den Brenner abschalten. Zur Anzeige des Ist­Zustandes werden Sensoren zur Messung des Sauerstoffan­ teiles im Rauchgas, der Brennraumtemperatur oder der Ge­schwindigkeit im Ansaugstutzen verwendet. Nachteilig da­bei sind vergleichsweise hohe Kosten und beziehungsweise oder die erhebliche Gefährdung der Funktion durch thermi­sche und korrosive Belastungen.
  • Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei ei­ner Verminderung der Brennerleistung der Strömungswider­stand der in das Innere des Gehäuses zuströmenden Luft durch Verstellung des Stellgliedes zwischen Luftkammer und Gehäuseinnerem in vorgegebener Weise vergrößert und bei Anhebung der Brennerleistung ebenso verkleinert wird.
  • Dies ermöglicht es, bei allen Änderungen der Brennerlei­stung den Innendruck im Gehäuse konstant zu halten. Dabei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß bei der mit der Verringerung der Brennerleistung verbundenen Reduzie­rung des vom Gebläse geförderten Gemischvolumenstromes durch Konstanthaltung eines Teilbetrages der Summe aller Strömungswiderstände eine Verstimmung der Gebläsekennli­nie.
  • Die Rückführung auf den Soll-Wert ist dann identisch mit der Rückführung der Verstimmung gegen Null. Sie wird da­durch erreicht, daß bei Verkleinerung der Brennerleistung im Vergleich zum verstimmten Zustand ein zusätzlicher Wi­derstand in der Luftzuführung zum Gebläseinneren erzeugt wird, bei Steigerung der Brennerleistung entsprechend umgekehrt. Voraussetzung ist die eindeutige Verknüpfung von Brennerleistung, Gebläsedrehzahl und Druckverlauf. Die Überschreitung des Stellbereiches am Stellglied kann zum Ausschalten des Brenners benutzt werden.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Heizgerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzuschla­gen.
  • Bei einem Heizgerät zur Durchführung des erfindungsgemä­ßen Verfahrens mit einem Vormisch-Gasbrenner, der samt einem Wärmetauscher in einer im Inneren des gegenüber der Umgebung, mit Ausnahme einer Luftzuführleitung, abge­dichteten Gehäuses des Heizgerätes angeordneten und ge­genüber diesem abgedichteten Kammer montiert ist, welche Kammer mit einer Abgasleitung verbunden ist, wobei der Brenner über ein regelbares Gasdurchsatz-Stellglied be­aufschlagt und ein den Brenner versorgendes, aus dem In­neren des Gehäuses ansaugendes Gebläse in seiner Drehzahl abhängig vom Gasdurchsatz steuerbar ist und die Luftzu­führleitung in eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Luftkammer mündet, die über ein Stellorgan mit dem Inne­ren des Gehäuses verbunden ist, wird daher vorgeschlagen, daß das Gasdurchsatz-Stellglied und der Gebläsemotor auf elektrische Signale aus einem Steuergerät ansprechen, das die Koppelung von Gas- und Luftstrom nach vorgegebenen Soll-Werten steuert.
  • Durch diese Maßnahmen ist es möglich, das Heizgerät auch im Teillastbereich optimal zu betreiben und einerseits den Brenner in dem geplanten Umfang mit Gas und Luft zu beaufschlagen, andererseits bei Grenzüberschreitung Risi­ken zu vermeiden. Dabei ist es auch möglich, auf eigene Sensoren zu verzichten. Es genügt, die notwendigen Para­meter entsprechend deren gegebenen Zusammenhang zu ändern.
  • Weiter kann vorgesehen sein, daß die Luftkammer mit dem Inneren des Gehäuses durch ein Stellglied verbunden ist, das direkt oder indirekt durch die Druckdifferenz zwi­schen beiden Räumen gesteuert ist, wobei das Stellglied vorzugsweise durch ein Membranventil gebildet ist. In diesem Fall ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau einer Konstantdrucksteuerung, ohne daß es dazu einer Elektronik oder eigener Sensoren bedarf.
  • Weiter kann vorgesehen sein, daß das Stellglied mit Grenzwertgebern zum Abschalten des Brenners ausgestattet ist, wodurch auf einfache Weise ein Abschalten des Bren­ ners sichergestellt werden kann, wenn der Stellbereich des Stellgliedes nicht mehr für eine Rückführung auf den vorgesehenen Soll-Wert ausreicht.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläu­tert.
  • Dabei zeigen:
    • Figur 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Heizgerät,
    • Figur 2 ein Steuerschema für das Gerät nach der Figur 1,
    • Figur 3 ein Diagramm der Druckverhältnisse im Heizgerät nach der Figur 1 und
    • Figur 4 ein Belastungsdiagramm des Gerätes nach Figur 1.
  • Das erfindungsgemäße Heizgerät weist ein dichtes Gehäuse 20 auf, in dessen Innenraum 19 eine dichte Kammer 7 ange­ordnet ist, in der der Brenner 6 und ein Wärmetauscher 8 angeordnet sind.
  • Diese Kammer 7 ist über die Abgasleitung 12 mit einem Ab­gasschacht oder einer Auslaßöffnung verbunden. Diese Ab­gasleitung 12 ist von einer Luftzuführleitung 9 umgeben, die in das Innere des dichten Gehäuses 20 mündet und zur Abgasleitung 12 koaxial angeordnet ist.
  • Weiter ragen eine Überwachungselektrode 14 zur Überwa­chung der Brennerfunktion und eine Zündelektrode 13 in die Kammer 7, in die auch der Ausgang eines Gebläses 1 mündet, das Luft aus dem Innenraum des Gehäuses ansaugt und in die Kammer 7 fördert, in der sich ein Überdruck aufbaut, der durch den Widerstand bedingt ist, den der Wärmetauscher 8 dem Abströmen der Abgase entgegensetzt.
  • Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Vormisch-­Gasbrenner 6 vorgesehen ist, mündet in die Ansaugöffnung 21 des Gebläses 1 eine Gasdüse 5, die über ein über elek­trische Signale verstellbares Gasstellglied 4, das in einer Gasleitung 3 angeordnet ist, beaufschlagt ist.
  • An dem Heizwasservorlauf 16 des Wärmetauschers 8 ist ein Vorlauftemperatursensor 15 angeordnet, der mit dem eben­falls im Gehäuse 20 angeordneten Steuergerät 18 verbunden ist, an dem auch das Gasdurchsatz-Stellglied 4 und das Gebläse 1 angeschlossen sind, und von diesem mit Steuer­signaien beaufschlagt werden.
  • Zur Regelung des Druckes im Gehäuseinnenraum 19 ist eine Luftkammer 10 vorgesehen, in die das Luftzuführrohr 9 un­mittelbar mündet und die beispielsweise über ein Membran­stellventil mit dem Innenraum 19 des Gehäuses 20 verbun­den ist.
  • Bei einer Erhöhung des Soges des Gebläses 1 aufgrund ei­ner Erhöhung der Leistung des Brenners 6 biegt sich die Membrane 22 des Membranstellventiles 11 stärker durch, wodurch sich der mit der Membrane 22 bewegungsschlüssig verbundene Ventilkörper 23 weiter vom Ventilsitz 24 ent­fernt und daher der Strömungswiderstand beim Durchströmen der Luft durch das Membranstellventil 11 abnimmt. Dies führt zu einer Konstanthaltung des Druckes im Inneren 19 des Gehäuses 20, trotz der Tendenz des Gebläses 1 diesen, aufgrund der bei einer stärkeren Gasbeaufschlagung des Brenners erforderlichen Erhöhung der Drehzahl des Geblä­ses und der damit verbundenen Verstärkung seiner Saugwir­kung, abzusenken.
  • Wie aus der Figur 2 zu ersehen ist, verarbeitet das Steu­ergerät 18 die alternativ von einem nicht dargestellten Raumthermostat und einem Außentemperatursensor kommenden Signale oder die von einem Heizwasser-Temperatursensor und einem Warmwasser-Temperatursensor kommenden Signale für die Steuerung des Brenners. Dabei werden das Gas­stellventil 4 und das Gebläse 1 angesteuert, wobei die Ansteuerung dieser beiden Elemente entsprechend der Be­triebskennlinie des Heizgerätes erfolgt, die in der Figur 4 beispielsweise dargestellt ist und später näher erläu­tert werden wird.
  • Weiter kann noch ein Gehäusedrucksensor (nicht darge­stellt) im Inneren 19 des Gehäuses 20 vorgesehen sein, der mit einem im Steuergerät 19 angeordneten Komparator verbunden ist, der ein Luftstellventil, das wie das in der Figur 1 dargestellte Membranstellventil 11 den Ein­strömwiderstand der Luft variiert, entsprechend ansteuert.
  • Figur 3 zeigt den Druckverlauf im Heizgerät, aus dem er­sichtlich ist, daß an der Abgasseite ein Überdruck und an der Luftseite ein Unterdruck herrscht.
  • Die Leistung des Brenners 6 ist im wesentlichen von der Förderhöhe des Gebläses 1 abhängig, wobei vorausgesetzt wird, daß der dem Brenner 6 zugeführten Luft eine dem stöchiometrischen Verhältnis im wesentlichen entsprechen­de Gasmenge zugesetzt wird.
  • Beim Betrieb des Brenners 6 herrscht, wie aus der Figur 3 ersichtlich, im Inneren 19 des Gehäuses 29 stets ein Un­terdruck, der durch entsprechende Abstimmung der Gebläse­förderhöhe mit den inneren und äußeren Strömungswider­ständen, die das Gebläse 1 bei der Nennwärmebelastung im Betriebspunkt A (Figur 4) zu überwinden hat, auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Maßgebend sind dafür die Widerstände in der Luftzuleitung, die Gebläsekennli­ nie sowie sicherheitstechnische Gesichtspunkte. So soll sich bei einer Laständerung der Druck im Inneren 19 des Gehäuses nicht wesentlich ändern.
  • Der Nennlastpunkt A des Gebläses 1 entspricht dem Schnittpunkt der Widerstandskennlinie AC des Heizgerätes mit der durch die Speisespannung U₁ und die Drehzahl n₁ des Gebläses definierten Gebläsekennlinie U₁, n₁.
  • Bei einer reduzierten Last x QNB, wobei QNB die Nennlast des Heizgerätes und x einen Faktor < 1 bedeutet, führt eine zur Laständerung proportionale Ansteuerung des Ge­bläsemotors und des Gasdurchsatz-Stellgliedes zu den Be­triebspunkten für das Gebläse, die auf der Linie A-E-E′-B liegen. Für sie gelten die folgenden Beziehungen:
    Figure imgb0001
  • Gegenüber dieser Gebläsekennlinie ist die Widerstands­kennlinie des Heizgerätes, wie aus der Figur 4 zu ersehen ist, gegen größere Förderhöhen des Gebläses zu verschie­ben, mit Ausnahme im Nennleistungspunkt A. Diese Ver­schiebung ergibt sich aus der Forderung, daß bei einer
  • Änderung des Gebläsevolumenstromes ein Teil des Gesamtwi­derstandes, und zwar der Widerstand des in das Gehäusein­nere 19 eingeführten Verbrennungsluftstromes, dargestellt durch den Gehäusedruck, konstant bleiben soll, während sich alle anderen Widerstandskomponenten entsprechend der Gleichung (2) verhalten. Die proportionale Anpassung der Gebläseansteuerung, insbesondere der Drehzahl des Geblä­ses führt daher nicht auf den gewünschten Betriebspunkt D, sondern zu Punkt E′, für den die Beziehung
    Hx′ < Hx
    gilt. Dies bedeutet, daß der Gehäuseunterdruck kleiner als erwartet ist.
  • Diese Abweichung führt zum vorzeitigen Abschalten durch den bei solchen Heizgeräten üblicherweise vorhandenen Differenzdruckwächter oder zu einer Einengung des Modula­tionsbereiches der Leistung des Heizgerätes.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird dies dadurch vermieden, daß das Gebläse bei Laständerungen nicht pro­portional zu x, sondern proportional zu x + x angesteu­ert wird. Das Korrekturglied x ist in Abhängigkeit vom gewünschten Gehäuseunterdruck so zu bestimmen, daß die durch den Punkt D gehende Gebläsekennlinie (Ux, nx) er­reicht wird.
  • Auf der für den neuen Belastungszustand angesteuerten Ge­bläsekennlinie Ux, nx muß der Gebläsebetriebspunkt vom Punkt E nach dem Punkt D verschoben werden. Dies wird da­durch erreicht, daß der Widerstand des Luftstellgliedes 11, das den Durchlaß zwischen der Luftkammer 10 und dem Inneren 19 des Gehäuses 20 steuert, angehoben wird.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung eines Heizgerätes mit einem Vormisch-Gasbrenner, der samt einem Wärme­tauscher in einer im Inneren des gegenüber der Umgebung, mit Ausnahme einer Luftzuführleitung, abgedichteten Gehäuses des Heizgerätes angeord­neten und gegenüber diesem abgedichteten Kammer montiert ist, welche Kammer mit einer Abgaslei­tung verbunden ist, wobei der Brenner über ein regelbares Gasdurchsatz-Stellglied beaufschlagt und ein den Brenner versorgendes, aus dem Inne­ren des Gehäuses ansaugendes Gebläse in seiner Drehzahl abhängig vom Gasdurchsatz steuerbar ist und die Luftzuführleitung in eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Luftkammer mündet, die über ein Stellorgan mit dem Inneren des Gehäuses ver­bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei ei­ner Verminderung der Brennerleistung der Strö­mungswiderstand der in das Innere des Gehäuses zuströmenden Luft durch Verstellung des Stell­ gliedes zwischen Luftkammer und Gehäuseinnerem in vorgegebener Weise vergrößert und bei Anhe­bung der Brennerleistung ebenso verkleinert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß der Druck im Gehäuseinneren des Heizge­rätes bei Änderung der Brennerleistung auf einem Soll-Wert konstant gehalten wird.
3. Heizgerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Vormisch-Gasbren­ner, der samt einem Wärmetauscher in einer im Inneren des gegenüber der Umgebung, mit Ausnahme einer Luftzuführleitung, abgedichteten Gehäuses des Heizgerätes angeordneten und gegenüber die­sem abgedichteten Kammer montiert ist, welche Kammer mit einer Abgasleitung verbunden ist, wo­bei der Brenner über ein regelbares Gasdurch­satz-Stellglied beaufschlagt und ein den Brenner versorgendes, aus dem Inneren des Gehäuses an­saugendes Gebläse in seiner Drehzahl abhängig vom Gasdurchsatz steuerbar ist und die Luftzu­führleitung in eine im Inneren des Gehäuses an­geordnete Luftkammer mündet, die über ein Stell­organ mit dem Inneren des Gehäuses verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasdurch­satz-Stellglied (4) und der Gebläsemotor (2) auf elektrische Signale aus einem Steuergerät (18) ansprechen, das die Koppelung von Gas- und Luft­strom nach vorgegebenen Soll-Werten steuert.
4. Heizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­net, daß die Luftkammer (10) mit dem Inneren des Gehäuses (20) über ein Stellglied (11) verbunden ist, das direkt oder indirekt durch die Druck­differenz zwischen beiden Räumen gesteuert ist.
5. Heizgerät nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Stellglied (11) ein Membran­ventil ist.
6. Heizgerät nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Stellglied (11) mit Grenzwert­gebern zum Abschalten des Brenners ausgestattet ist.
EP90122065A 1989-11-24 1990-11-19 Verfahren zur Steuerung eines Heizgerätes Expired - Lifetime EP0429034B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT2686/89 1989-11-24
AT0268689A AT397851B (de) 1989-11-24 1989-11-24 Heizgerät

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0429034A2 true EP0429034A2 (de) 1991-05-29
EP0429034A3 EP0429034A3 (en) 1992-05-27
EP0429034B1 EP0429034B1 (de) 1996-06-05

Family

ID=3538680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP90122065A Expired - Lifetime EP0429034B1 (de) 1989-11-24 1990-11-19 Verfahren zur Steuerung eines Heizgerätes

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0429034B1 (de)
AT (2) AT397851B (de)
DE (2) DE59010357D1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4303700A1 (de) * 1993-02-09 1994-08-18 Buderus Heiztechnik Gmbh Vorrichtung zur Regelung des Gas-Luft-Verhältnisses bei einem Gasbrenner
EP0909922A1 (de) * 1997-10-17 1999-04-21 IABER S.p.A. Kombiniertes Regelsystem für Gas und Luft zur Verbrennungsregelung eines Gasheizkessels

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021112034A1 (de) * 2021-05-07 2022-11-10 Pilz Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Überwachung eines Betriebs eines Gasbrennersystems und Gasbrennersystem
DE102022133634A1 (de) 2022-12-16 2024-06-27 Vaillant Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes, Computerprogramm, Regel- und Steuergerät, Heizgerät und Verwendung einer Drosseleinrichtung

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2388073A (en) * 1941-04-29 1945-10-30 Gen Electric Fluid flow control
US3978883A (en) * 1974-05-06 1976-09-07 Danfoss A/S Device for regulating the combustion air of a furnace, especially with oil- or gasburner and blower for heating installations
JPS59153024A (ja) * 1983-02-22 1984-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 給湯装置
JPS6391428A (ja) * 1986-10-03 1988-04-22 Rinnai Corp 強制送風式燃焼装置
EP0303559A2 (de) * 1987-08-13 1989-02-15 Joh. Vaillant GmbH u. Co. Verbrennungsluftführung zum Brenner eines brennerbeheizten Gerätes, z.B. eines Wasserheizers
EP0424358A2 (de) * 1989-10-20 1991-04-24 Joh. Vaillant GmbH u. Co. Heizgerät mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Durchsatzes der Verbrennungsluft

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2754423A1 (de) * 1977-12-07 1979-06-13 Vaillant Joh Gmbh & Co Feuerstaette
DE3147857A1 (de) * 1980-11-27 1983-06-16 Honeywell B.V., Amsterdam Regeleinrichtung
DE3342339A1 (de) * 1983-11-23 1985-05-30 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Regelvorrichtung fuer einen heizungsbrenner
DE3517471A1 (de) * 1984-05-19 1985-11-28 Joh. Vaillant Gmbh U. Co, 5630 Remscheid Regelung fuer das brennstoff-luftverhaeltnis einer brennstoffbeheizten waermequelle
AT389933B (de) * 1987-06-05 1990-02-26 Vaillant Gmbh Einrichtung zur steuerung der brennstoffzufuhr zu einem brennstoffbeheizten geraet

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2388073A (en) * 1941-04-29 1945-10-30 Gen Electric Fluid flow control
US3978883A (en) * 1974-05-06 1976-09-07 Danfoss A/S Device for regulating the combustion air of a furnace, especially with oil- or gasburner and blower for heating installations
JPS59153024A (ja) * 1983-02-22 1984-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 給湯装置
JPS6391428A (ja) * 1986-10-03 1988-04-22 Rinnai Corp 強制送風式燃焼装置
EP0303559A2 (de) * 1987-08-13 1989-02-15 Joh. Vaillant GmbH u. Co. Verbrennungsluftführung zum Brenner eines brennerbeheizten Gerätes, z.B. eines Wasserheizers
EP0424358A2 (de) * 1989-10-20 1991-04-24 Joh. Vaillant GmbH u. Co. Heizgerät mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Durchsatzes der Verbrennungsluft

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 12, no. 325 (M-737)(3172) 5. September 1988 & JP-A-63 091 428 ( RINNAI CORP ) 22. April 1988 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 284 (M-348)(1721) 26. Dezember 1984 & JP-A-59 153 024 ( MATSUSHITA DENKI ) 31. August 1984 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4303700A1 (de) * 1993-02-09 1994-08-18 Buderus Heiztechnik Gmbh Vorrichtung zur Regelung des Gas-Luft-Verhältnisses bei einem Gasbrenner
DE4303700C2 (de) * 1993-02-09 1998-02-26 Buderus Heiztechnik Gmbh Vorrichtung zur Regelung des Gas-Luft-Verhältnisses bei einem Gasvormischbrenner
EP0909922A1 (de) * 1997-10-17 1999-04-21 IABER S.p.A. Kombiniertes Regelsystem für Gas und Luft zur Verbrennungsregelung eines Gasheizkessels

Also Published As

Publication number Publication date
DE4037397A1 (de) 1991-05-29
AT397851B (de) 1994-07-25
DE59010357D1 (de) 1996-07-11
ATE139023T1 (de) 1996-06-15
EP0429034A3 (en) 1992-05-27
ATA268689A (de) 1993-11-15
EP0429034B1 (de) 1996-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0644377B1 (de) Regeleinrichtung für Gasbrenner
DE3010014C2 (de) Vorrichtung zur Einstellung des Verbrennungsluftstromes bei Brenngasverbrauchern
DE3639172C2 (de)
EP0275439B1 (de) Einrichtung zur Leistungsregelung von brennstoffbefeuerten Wärmeerzeugern
DE2615697C2 (de) Durchflußsteuereinrichtung
EP0062854B1 (de) Gasbefeuerter Wasser- oder Lufterhitzer
DE2510091C2 (de) Verbrennungseinrichtung
AT396028B (de) Verfahren zur regelung eines voll vormischenden flaechenbrenners
EP0505714A2 (de) Regelvorrichtung für Gasbrenner mit einem Gebläse zum Zuführen von Verbrennungsluft
EP0429034A2 (de) Verfahren zur Steuerung eines Heizgerätes
EP0567060A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Gas-Gebläsebrenners
DE68910277T2 (de) Modulierter Gas-Radiator.
EP1063481B1 (de) Gasbeheizter Durchlaufwassererhitzer
DE3705437A1 (de) Verbrennungssteueranordnung
EP0016326B1 (de) Gasdruckregler
DE4440492A1 (de) Durchlauf-Wassererhitzer
DE3114942A1 (de) Regeleinrichtung fuer den gasbefeuerten heizkessel einer warmwasser-heizungsanlage
EP0863367B1 (de) Steuer- und Regelgerät für einen Gasbrenner
EP0434599B1 (de) Vormischgasbrenner
EP0206132B1 (de) Druckabhängig gesteuerter Schalter
DE3689309T2 (de) Steuerung der Fluidtemperatur bei einer Warmwasserzentralheizungsanlage und für eine Zentralheizungsanlage geeignete Komponenten.
EP0036613A1 (de) Durch einen Temperaturfühler steuerbare Regeleinrichtung für einen gasbefeuerten Wasser- oder Lufterhitzer
AT398622B (de) Verfahren zur steuerung eines gebläsebrenners
EP0036610B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer brennstoffbeheizten Wärmequelle
AT394426B (de) Ueberstroemventil

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19921020

17Q First examination report despatched

Effective date: 19940816

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: VAILLANT LTD.

Owner name: JOH. VAILLANT GMBH U. CO.

Owner name: N.V. VAILLANT S.A.

Owner name: VAILLANT GES.M.B.H

Owner name: VAILLANT GMBH

Owner name: VAILLANT B.V.

Owner name: VAILLANT S.A.R.L

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRE;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.SCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19960605

Ref country code: DK

Effective date: 19960605

Ref country code: ES

Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY

Effective date: 19960605

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19960605

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19960605

Ref country code: GB

Effective date: 19960605

Ref country code: FR

Effective date: 19960605

REF Corresponds to:

Ref document number: 139023

Country of ref document: AT

Date of ref document: 19960615

Kind code of ref document: T

REF Corresponds to:

Ref document number: 59010357

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19960711

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19960905

EN Fr: translation not filed
NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19961130

Ref country code: BE

Effective date: 19961130

GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 19960605

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Payment date: 19991013

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19991117

Year of fee payment: 10

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 19991214

Year of fee payment: 10

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20001119

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20001130

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20001130

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20010801