EP0793064A2 - Heizgerät und Verfahren zur Regelung eines Heizgerätes - Google Patents

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EP0793064A2
EP0793064A2 EP96119834A EP96119834A EP0793064A2 EP 0793064 A2 EP0793064 A2 EP 0793064A2 EP 96119834 A EP96119834 A EP 96119834A EP 96119834 A EP96119834 A EP 96119834A EP 0793064 A2 EP0793064 A2 EP 0793064A2
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EP
European Patent Office
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dew point
exhaust gas
burner
sensitive element
heater
Prior art date
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EP96119834A
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EP0793064A3 (de
Inventor
Berni Reisser
Andreas Boettigheimer
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/0005—Details for water heaters
    • F24H9/0036—Dispositions against condensation of combustion products

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a heater according to the preamble of the main claim, and a heater for performing the method.
  • dew point hygrometers operating according to the saturation method are known, with which such parameters as air humidity and dew point temperature can be determined.
  • the control method according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that protective measures can largely be dispensed with by avoiding or early detection of condensate in the exhaust gas duct.
  • the method can be used universally in heaters, since it directly detects the elimination of water vapor regardless of variable variables such as the type of fuel, air pressure, air ratio ⁇ etc.
  • the dew point-sensitive element designed as a dew point hygrometer, is cooled below the ambient temperature with the help of a Peltier element, so that dew point on the dew point hygrometer starts first.
  • the limit i.e. the exhaust gas temperature at which water vapor separates from the dew point hygrometer can be set depending on the ambient conditions. Advantageous warnings for a relative humidity below 100% in the heater are thus possible.
  • a signal is advantageously sent to the control unit to increase the burner output and thus to raise the exhaust gas temperature.
  • the exhaust gas temperature which is decisive for condensation in the exhaust gas duct, correlates with the flow temperature of the heating water.
  • the burner output is advantageously increased in Dependence on the temperature of the heating water, since the flow temperature of the heaters can be set anyway via a temperature sensor.
  • Burner output setpoints that depend on the flow temperature are stored as a characteristic curve in a control unit. This ensures that a burner output which is necessary in accordance with the safe avoidance of condensate is set during the operation of the heater of each flow temperature.
  • the corrected burner output is advantageously compensated for by a shorter on-time and / or longer off-time of the burner. This ensures that the heater does not emit more heating energy than is necessary in accordance with the heat requirement.
  • Another advantageous measure in the event of condensation on the dew point-sensitive element consists in increasing the air ratio ⁇ , which leads to a lowering of the dew point. This also prevents condensation in the exhaust gas routing.
  • the air ratio ⁇ is regulated in an advantageous manner by a fan, which can simultaneously serve to supply the combustion air.
  • the fan speed is also controlled by the control unit.
  • a third advantageous measure in the case of condensation on the dew point sensitive element consists in switching a bypass to or in the heat exchanger. By reducing the heat transfer area, the Exhaust gas temperature raised, preventing condensation.
  • a fourth advantageous measure in the event of condensation on the dew point-sensitive element consists in additional ventilation of the exhaust gas duct by a fan, which also serves to supply the combustion air. Condensate in the flue gas duct is evaporated during burner pauses due to the fan running on.
  • a heater which is particularly suitable for carrying out the control method according to the invention is characterized in that at least one dew point-sensitive element for the control device is arranged in the exhaust gas duct of the heater.
  • the elimination of water vapor can thus be directly determined regardless of variable variables such as the type of fuel, air pressure, air ratio, etc.
  • the dew point sensitive element is advantageously arranged at the end of the exhaust gas duct at the point most at risk with regard to condensate formation. This ensures that there is no condensate in the entire exhaust system.
  • the dew point sensitive element is advantageously designed as a dew point hygrometer.
  • a Peltier element integrated in the dew point hygrometer is used for cooling, the condensation being detected capacitively by a stray field capacitor.
  • a bypass line with a bypass valve is advantageously arranged on or in the heat exchanger Depending on the signal of the dew point sensitive element can be opened or closed.
  • FIG. 1 shows the heater according to the invention shown schematically for carrying out the control method according to the invention and
  • FIG. 2 shows a characteristic curve in a burner output / flow temperature diagram.
  • the heater shown schematically in FIG. 1 has a burner 10.
  • a heat exchanger 15 arranged in a heating water circuit with a flow 12 and a return 14 is subjected to hot combustion gases from the burner 10.
  • the heat exchanger 15 is designed as a coil, which is shown in dashed lines in FIG. 1.
  • consumers can e.g. be connected in the form of a heating system with space heaters, which emit the heating energy to the environment in the form of radiant heat, or also systems for domestic water supply, which can be combined with the heating system, for example.
  • a bypass line 17 provided with a bypass valve 16 is arranged parallel to part of the coil of the heat exchanger 15.
  • an exhaust gas guide 18 which discharges the exhaust gases produced during combustion to the outside environment with the aid of a fan 19 arranged in the exhaust gas guide 18.
  • a connection head 24 is provided at the end of the coaxial combustion air exhaust gas duct, which enables the exhaust gas to be discharged and the combustion air to be fed separately.
  • the output of the burner 10 is continuously regulated, preferably between 60% and 100%, via a control unit 26.
  • the flow temperature of the heating water is detected by a temperature sensor 27, which can also be set depending on the heat requirement. The amount of air required for optimal combustion is adjusted via the fan 19 arranged on the exhaust gas side and connected to the control unit 26.
  • a dew point hygrometer 28 is arranged at the end of the inner wall of the exhaust duct 18, at the level of the brickwork 22.
  • the structure and mode of action of a dew point hygrometer are known from the literature (e.g. SENSOR report 3/1995, pp. 30, 31); wherein a stray field condenser detects condensing water vapor by changing the stray field capacitance.
  • a Peltier element integrated in the dew point hygrometer 28 lowers the temperature of the sensor by a few Kelvin compared to the surroundings.
  • the limit for condensation can thus be set using the Peltier element.
  • certain environmental conditions eg heat transfer between the exhaust duct 18 and the line 20
  • one can the measure preventing the formation of condensate is carried out at a relative air humidity of, for example, 90% or 95%.
  • the exhaust gas temperature is essentially dependent on the flow temperature of the heating water and the burner output set according to the heat requirement, as well as on the length and type of the exhaust gas duct 18.
  • a measure preventing the formation of condensate in the exhaust gas duct 18 therefore consists in increasing the burner output set in accordance with the heat requirement, in the event of condensation from the dew point hygrometer 28, a signal is sent to the control unit 26 to increase the burner output. If the end of condensation is signaled by the dew point hygrometer 28, the burner output is regulated again depending on the heat requirement (e.g. weather-dependent).
  • burner output setpoints are determined for reaching the flue gas temperature required for condensate-free operation at different flow temperatures. If condensation is detected on the dew point hygrometer 28, the actual burner output value set according to the heat requirement is replaced by the burner output setpoint at the corresponding flow temperature.
  • the assignment of the burner output setpoints to the flow temperatures is stored as a characteristic in the control unit 26.
  • the characteristic curve as shown in FIG. 2, is decreasing with increasing flow temperatures, ie with increasing burner temperature, smaller burner output setpoints possible. If the heater is switched on and there is a request for heat at the control unit 26, the control method is activated. According to a setpoint for the flow temperature of the heating water determined by the control unit 26 in cooperation with an outside temperature sensor, the heater starts to heat the heating water up to the setpoint.
  • the heating output or burner output is set between 60% and 100% according to the heat requirement. If condensation of the dew point hygrometer is signaled, the actual burner output value is corrected or raised by the burner output setpoint in accordance with the characteristic curve in control unit 26.
  • the burner output is corrected on the basis of the control method according to the invention, if the on-time or the off-time of the burner 10 is maintained, the heating energy supply would be greater than that originally required in accordance with the heat requirement.
  • shorter switch-on phases and / or longer switch-off phases of the burner 10 are set by the control device 26.
  • the switching hysteresis in a two-point control can be optimized as already described in an earlier application with the file number P 39 07 955.4-34.
  • a second measure preventing the formation of condensate in the exhaust gas duct 18 consists in an increase in the air ratio ⁇ which leads to a lowering of the dew point, since the percentage of water vapor in the fuel gas / air mixture decreases.
  • the increase in the air ratio ⁇ is over a A corresponding increase in speed of the fan 19 arranged on the exhaust gas side is reached.
  • Complete combustion and compliance with statutory limits for pollutant emissions (CO, NOx) are criteria for an upper limit for the increase in the air ratio ⁇ .
  • a third measure which prevents the formation of condensate in the exhaust gas duct 18 consists in partially bridging the coil of the heat exchanger 15 by means of a bypass line 17 provided with a bypass valve 16 and thus the bypass line 17 opened. This reduces the heat transfer area and raises the exhaust gas temperature.
  • the dew point-sensitive element is only condensed at a humidity of 100%, i.e. Without a corresponding advance warning for the formation of condensate in the exhaust gas duct 18, there is the possibility that small amounts of condensate have already formed in the exhaust gas duct 18. In this case, the condensate can be dried or evaporated in the burner pauses by the fan 18 running on.
  • control method is not restricted to a heater in accordance with the exemplary embodiment, but can be used wherever a heater connected to an exhaust gas duct is operated with a conventional control method.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät und ein Verfahren zum Regeln eines insbesondere gas- oder ölbetriebenen Heizgeräts mit einem Brenner (10), mit einer Abgasführung (18) und mit einem Steuergerät (26), durch das die Leistung des Heizgeräts in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung regelbar ist. Es wird vorgeschlagen, daß durch ein in der Abgasführung (18) angeordnetes taupunktsensitives Element (28) eine Abgaskondensat-Überwachung stattfindet. <IMAGE>

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Regelung eines Heizgeräts nach der Gattung des Hauptanspruchs, sowie von einem Heizgerät zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist allgemein bekannt, daß beim Betreiben von Heizgeräten, insbesondere im Teillastbereich, der Taupunkt des Wasserdampfes von bei der Verbrennung entstehenden Abgasen unterschritten werden kann, so daß Kondensat ausfällt. Bedingt durch die im Kondensat enthaltenen Säurebildner NOx, SO2 und CO2 müssen vor allem die Abgasführung und der Wärmeübertrager der Heizgeräte korrosionsbeständig sein. Aus der EP 0 184 612 B2 sind Wärmeübertrager bekannt, die mit einer speziellen Schutzschicht versehen und damit gegen die im Kondensat der Abgase enthaltenen Säurebildner beständig sind.
  • Weiterhin sind nach dem Sättigungsverfahren arbeitende Taupunkthygrometer bekannt, mit denen solche Parameter wie Luftfeuchtigkeit und Taupunkttemperatur bestimmt werden können.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Regelverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch die Vermeidung bzw. frühzeitige Erkennung von Kondensat in der Abgasführung auf Schutzmaßnahmen weitgehend verzichtet werden kann. Das Verfahren ist bei Heizgeräten universell einsetzbar, da es unabhängig von veränderlichen Größen wie Art des Brennstoffes, Luftdruck, Luftzahl λ etc. das Ausscheiden von Wasserdampf direkt erfaßt.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Regelverfahrens möglich.
  • Das als Taupunkthygrometer ausgebildete taupunktsensitive Element wird mit Hilfe eines Peltierelementes unter die Umgebungstemperatur heruntergekühlt, so daß zuerst eine Betauung am Taupunkthygrometer einsetzt. Der Grenzwert, d.h. die Abgastemperatur, bei der sich Wasserdampf am Taupunkthygrometer abscheidet, kann in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen eingestellt werden. Damit sind in vorteilhafter Weise Vorwarnungen bei einer relativen Luftfeuchte unter 100% im Heizgerät möglich.
  • Kommt es zu einer Betauung des taupunktsensitiven Elementes, so wird in vorteilhafter Weise ein Signal an das Steuergerät zur Erhöhung der Brennerleistung und damit zur Anhebung der Abgastemperatur abgegeben.
  • Die u.a. für die Kondensation in der Abgasführung entscheidende Abgastemperatur korreliert mit der Vorlauftemperatur des Heizwassers. Die Anhebung der Brennerleistung erfolgt in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit von der Temperatur des Heizwassers, da ohnehin über einen Temperaturfühler die Vorlauftemperatur von Heizgeräten einstellbar ist.
  • Von der Vorlauftemperatur abhängige Brennerleistungs-Sollwerte sind als Kennlinie in einem Steuergerät abgelegt. Damit wird erreicht, daß während des Betriebs des Heizgeräts jeder Vorlauftemperatur eine entsprechend der sicheren Vermeidung von Kondensat notwendige Brennerleistung eingestellt wird.
  • Da diese Brennerleistungs-Sollwerte größer sind als die ursprünglich eingestellte Brennerleistung wird die korrigierte Brennerleistung in vorteilhafter Weise durch eine kürzere Einschaltdauer und/oder längere Ausschaltdauer des Brenners ausgeglichen. Dadurch wird erreicht, daß das Heizgerät nicht mehr Heizenergie abgibt, als entsprechend der Wärmeanforderung notwendig ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Maßnahme im Fall der Betauung des taupunktsensitiven Elementes besteht in einer Erhöhung der Luftzahl λ, die zu einer Absenkung des Taupunktes führt. Dadurch wird ebenfalls eine Kondensation in der Abgasführung verhindert.
  • Die Luftzahl λ wird in vorteilhafter Weise über ein Gebläse, das gleichzeitig der Zufuhr der Verbrennungsluft dienen kann, geregelt. Dabei erfolgt die Drehzahlregelung des Gebläses ebenfalls über das Steuergerät.
  • Eine dritte vorteilhafte Maßnahme im Fall der Betauung des taupunktsensitiven Elementes besteht in der Schaltung eines Bypasses zum oder im Wärmeübertrager. Durch die Reduzierung der Wärmeübertragungsfläche wird in vorteilhafter Weise die Abgastemperatur angehoben und damit Kondensatbildung verhindert.
  • Eine vierte vorteilhafte Maßnahme im Fall der Betauung des taupunktsensitiven Elementes besteht in einer zusätzlichen Belüftung der Abgasführung durch ein Gebläse, das gleichzeitig der Zufuhr der Verbrennungsluft dient. Dabei wird in den Brennerpausen durch ein Nachlaufen des Gebläses in der Abgasführung befindliches Kondensat verdunstet.
  • Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens besonders geeignetes Heizgerät zeichnet sich dadurch aus, daß mindestens ein taupunktsensitives Element für das Steuergerät in der Abgasführung des Heizgeräts angeordnet ist. Damit ist das Ausscheiden von Wasserdampf unabhängig von veränderlichen Größen wie Art des Brennstoffes, Luftdruck, Luftzahl etc. direkt erfaßbar.
  • Das taupunktsensitive Element ist in vorteilhafter Weise am Ende der Abgasführung an der bzgl. Kondensatbildung gefährdetsten Stelle angeordnet. Damit ist sichergestellt, daß in der gesamten Abgasführung kein Kondensat entsteht.
  • Das taupunktsensitive Element ist in vorteilhafter Weise als Taupunkthygrometer ausgebildet. Ein im Taupunkthygrometer integriertes Peltierelement dient der Kühlung, wobei die Betauung kapazitiv durch einen Streufeldkondensator erfaßt ist. Durch die Kühlung des Taupunkthygrometers sind Vorwarnungen bei einer relativen Luftfeuchte unter 100% im Heizgerät möglich.
  • Am oder im Wärmeübertrager ist in vorteilhafter Weise eine Bypaßleitung mit einem Bypaßventil angeordnet, die in Abhängigkeit vom Signal des taupunktsensitiven Elementes geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 das schematisch dargestellte erfindungsgemäße Heizgerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens und Fig. 2 eine Kennlinie in einem Brennerleistungs/Vorlauftemperatur- Diagramm.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Heizgerät weist einen Brenner 10 auf. Ein in einem Heizwasserkreislauf mit einem Vorlauf 12 und einem Rücklauf 14 angeordneter Wärmeübertrager 15 wird mit heißen Verbrennungsgasen vom Brenner 10 beaufschlagt. Der Wärmeübertrager 15 ist als Rohrschlange ausgebildet, die in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist. An den Heizwasserkreislauf können Verbraucher z.B. in Form eines Heizungssystems mit Raumheizkörpern angeschlossen werden, die in Form von Strahlungswärme die Heizenergie an die Umgebung abgeben, oder auch Systeme zur Brauchwasserversorgung, die beispielsweise mit dem Heizungssystem kombiniert werden. Parallel zu einem Teil der Rohrschlange des Wärmeübertragers 15 ist eine mit einem Bypaßventil 16 versehene Bypaßleitung 17 angeordnet.
  • Oberhalb des Wärmeübertragers 15 ist eine Abgasführung 18 angeordnet, die die bei der Verbrennung entstehenden Abgase mit Hilfe eines in der Abgasführung 18 angeordneten Gebläses 19 an die Außenumgebung abführt. Über eine koaxial zur Abgasführung 18 angeordnete Leitung 20 wird im Fall des raumluftunabhängig arbeitenden Heizgeräts dem Brenner 10 Verbrennungsluft zugeführt werden. In Strömungsrichtung hinter einem angedeuteten Mauerwerk 20 ist am Ende der koaxialen Verbrennungsluft-Abgasführung ein Anschlußkopf 24 vorgesehen, der eine Ableitung des Abgases und eine separate Zuleitung der Verbrennungsluft ermöglicht. In Abhängigkeit von der Höhe der Wärmeanforderung wird die Leistung des Brenners 10 über ein Steuergerät 26 vorzugsweise zwischen 60% und 100% stetig geregelt. Darüberhinaus wird über einen Temperaturfühler 27 die Vorlauftemperatur des Heizwassers erfaßt, die ebenfalls in Abhängigkeit der Wärmeanforderung eingestellt werden kann. Die für eine optimale Verbrennung notwendige Luftmenge wird über das abgasseitig angeordnete und mit dem Steuergerät 26 verbundene Gebläse 19 eingestellt.
  • Es ist bekannt, daß beim Unterschreiten des Taupunktes der Abgastemperatur Kondensat in der Abgasführung 18 entsteht. Um eine Kondensatbildung in der gesamten Abgasführung 18 zu verhindern bzw. frühzeitig zu signalisieren, ist ein Taupunkthygrometer 28 am Ende der Innenwand der Abgasführung 18, in Höhe des Mauerwerks 22, angeordnet. Aufbau und Wirkungsweise eines Taupunkthygrometers sind aus der Literatur bekannt (z.B. SENSOR report 3/1995, S. 30, 31); wobei ein Streufeldkondensator kondensierenden Wasserdampf durch Änderung der Streufeldkapazität detektiert.
  • Ein im Taupunkthygrometer 28 integriertes Peltierelement senkt die Temperatur des Sensors um einige Kelvin gegenüber der Umgebung ab. Der Grenzwert für eine Betauung kann somit durch das Peltierelement eingestellt werden. Unter Beachtung bestimmter Umgebungsbedingungen (z.B. Wärmedurchgang zwischen Abgasführung 18 und der Leitung 20) kann damit eine die Kondensatbildung verhindernde Maßnahme bereits bei einer relativen Luftfeuchte von beispielsweise 90% oder 95% erfolgen.
  • Die Abgastemperatur ist im wesentlichen abhängig von der Vorlauftemperatur des Heizwassers und der entsprechend der Wärmeanforderung eingestellten Brennerleistung sowie von der Lange und der Art der Abgasführung 18. Eine die Kondensatbildung in der Abgasführung 18 verhindernde Maßnahme besteht daher in einer Erhöhung der entsprechend der Wärmeanforderung eingestellten Brennerleistung, wobei im Fall einer Betauung durch das Taupunkthygrometer 28 ein Signal an das Steuergerät 26 zur Erhöhung der Brennerleistung abgegeben wird. Wird das Ende der Betauung durch das Taupunkthygrometer 28 signalisiert, wird die Brennerleistung wieder in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung (z.b. witterungsgeführt) geregelt.
  • Da die Abgastemperatur mit der Vorlauftemperatur des Heizwassers steigt, erfolgt die Anhebung der Brennerleistung in Abhängigkeit von der durch den Fühler 27 erfaßten Vorlauftemperatur des Heizwasssers. Deshalb werden Brennerleistungs-Sollwerte für das Erreichen der für einen kondensatfreien Betrieb notwendigen Abgastemperatur bei unterschiedlichen Vorlauftemperaturen bestimmt. Wird am Taupunkthygrometer 28 eine Betauung festgestellt, so wird der entsprechend der Wärmeanforderung eingestellte Brennerleistungs-Istwert durch den Brennerleistungs-Sollwert bei der entsprechenden Vorlauftemperatur ersetzt.
  • Die Zuordnung der Brennerleistungs-Sollwerte zu den Vorlauftemperaturen wird als Kennlinie im Steuergerät 26 abgelegt. Dabei ist die Kennlinie wie in Fig. 2 dargestellt, mit steigenden Vorlauftemperaturen fallend, d.h. es sind mit steigender Vorlauftemperatur kleinere Brennerleistungs-Sollwerte möglich. Wird das Heizgerät eingeschaltet und liegt eine Wärmeanforderung am Steuergerät 26 an, so wird das Regelverfahren aktiviert. Entsprechend einem durch das Steuergerät 26 im Zusammenwirken mit einem Außentemperaturmeßfühler ermittelten Sollwert für die Vorlauftemperatur des Heizwassers beginnt das Heizgerät das Heizwasser bis zum Sollwert zu erhitzen. Entsprechend der Wärmeanforderung wird die Heizleistung bzw. die Brennerleistung zwischen 60% und 100% eingestellt. Wird eine Betauung des Taupunkthygrometers signalisiert, so wird der Brennerleistungs-Istwert durch den Brennerleistungs-Sollwert entsprechend der Kennlinie im Steuergerät 26 korrigiert bzw. angehoben.
  • Bei einer Korrektur der Brennerleistung aufgrund des erfindungsgemäßen Regelverfahrens würde bei einer Beibehaltung der Einschaltdauer bzw. der Auschaltdauer des Brenners 10 die Heizenergiezufuhr größer sein, als die ursprünglich entsprechend der Wärmeanforderung geforderte. Um diese abgegebene höhere Brennerleistung dahingehend zu korrigieren, daß die Heizenergiezufuhr der tatsächlich benötigten Wärmemenge entspricht, werden kürzere Einschaltphasen und/oder längere Ausschaltphasen des Brenners 10 durch das Steuergerät 26 eingestellt. Die Schalthysterese bei einer Zweipunktregelung kann dabei, wie bereits in einer früheren Anmeldung mit dem Aktenzeichen P 39 07 955.4-34 beschrieben, optimiert werden.
  • Eine zweite die Kondensatbildung in der Abgasführung 18 verhindernde Maßnahme besteht in einer zu einer Absenkung des Taupunktes führenden Erhöhung der Luftzahl λ, da der prozentuale Anteil des Wasserdampfes am Brenngas-Luftgemisch sinkt. Die Erhöhung der Luftzahl λ wird über eine entsprechende Drehzahlerhöhung des abgasseitig angeordneten Gebläses 19 erreicht. Eine vollständige Verbrennung sowie die Einhaltung gesetzlich festgelegter Grenzwerte für Schadstoffemissionen (CO, NOx) sind dabei Kriterien für eine obere Grenze der Erhöhung der Luftzahl λ.
  • Eine dritte die Kondensatbildung in der Abgasführung 18 verhindernde Maßnahme besteht in der teilweisen Überbrückung der Rohrschlange des Wärmeübertragers 15 durch eine mit einem Bypaßventil 16 versehene Bypaßleitung 17. Im Fall einer Betauung wird durch das Taupunkthygrometer 28 ein Signal an das Steuergerät 26 abgegeben und das Bypaßventil 16 und damit die Bypaßleitung 17 geöffnet. Damit wird die Wärmeübertragungsfläche reduziert und die Abgastemperatur angehoben.
  • Erfolgt eine Betauung des taupunktsensitiven Elementes erst bei einer Luftfeuchte von 100%, d.h. ohne eine entsprechende Vorwarnung für die Kondensatbildung in der Abgasführung 18, besteht die Möglichkeit, daß sich bereits geringe Mengen von Kondensat in der Abgasführung 18 gebildet haben. In diesem Fall kann in den Brennerpausen durch ein Nachlaufen des Gebläses 18 das Kondensat getrocknet bzw. verdunstet werden.
  • Die Anwendung des Regelverfahrens ist nicht eingeschränkt auf ein Heizgerät entsprechend dem Ausführungsbeispiel, sondern überall dort einsetzbar, wo mit einem konventionellen Regelverfahren ein an eine Abgasführung angeschlossenes Heizgerät betrieben wird.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Regeln eines insbesondere gas- oder ölbetriebenen Heizgeräts mit einem Brenner, mit einer Abgasführung und mit einem Steuergerät, durch das die Leistung des Heizgeräts in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein in der Abgasführung (18) angeordnetes taupunktsensitives Element (28) eine Abgaskondensat-Überwachung stattfindet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grenzwert für die Betauung des taupunktsensitiven Elements (28) mit Hilfe eines Peltierelementes eingestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Betarnung des taupunktsensitiven Elements (28) ein Signal an das Steuergerät (26) zur Anhebung der Brennerleistung abgegeben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhebung der Brennerleistung in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur des Heizwassers erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Brennerleistungs- Sollwerte für die Anhebung der Brennerleistung in Verbindung mit den zugehörigen Vorlauftemperaturen als Kennlinie im Steuergerät (26) abgelegt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die korrigierte Brennerleistung durch eine kürzere Einschaltdauer/oder längere Ausschaltdauer des Brenners (10) ausgeglichen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Betauung des taupunktsensitiven Elements (28) der Taupunkt des Abgases durch eine Erhöhung der Luftzahl λ abgesenkt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzahl λ über ein Gebläse (19) geregelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Gebläses (19) durch das Steuergerät (26) geregelt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Betauung des taupunktsensitiven Elementes (28) mindestens ein Teil der Wärmeübertragung über eine Bypaßleitung (17) und ein Bypaßventil (16) zur Anhebung der Abgastemperatur überbrückt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Betauung des taupunktsensitiven Elements (28) während der Stillstandszeiten des Brenners (10) die Verdunstung von Kondensat in der Abgasführung (18) durch ein Gebläse (19) beschleunigt wird.
  12. Heizgerät mit einem gas- oder ölbetriebenen Brenner, mit einer Abgasführung und mit einem Steuergerät, durch das die Leistung des Heizgeräts in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung regelbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abgasführung (18) mindestens ein taupunktsensitives Element (28) als Geber für das Steuergerät (26) angeordnet ist.
  13. Heizgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das taupunktsensitive Element (28) am Ende der Abgasführung (18) angeordnet ist.
  14. Heizgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das taupunktsensitive Element als Taupunkthygrometer (28) ausgebildet ist.
  15. Heizgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Taupunkthygrometer (28) ein Peltierelement aufweist und die Betauung durch einen Streufeldkondensator kapazitiv erfaßt ist.
  16. Heizgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Wärmeübertragers (15) durch eine Bypaßleitung (17) und durch ein Bypaßventil (16) überbrückbar ist.
  17. Heizgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung der Verbrennungsluftzufuhr ein Gebläse (18) im Heizgerät angeordnet ist.
EP96119834A 1996-03-01 1996-12-11 Heizgerät und Verfahren zur Regelung eines Heizgerätes Withdrawn EP0793064A3 (de)

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DE1996107854 DE19607854A1 (de) 1996-03-01 1996-03-01 Heizgerät und Verfahren zur Regelung eines Heizgerätes

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EP0793064A2 true EP0793064A2 (de) 1997-09-03
EP0793064A3 EP0793064A3 (de) 1998-09-02

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EP96119834A Withdrawn EP0793064A3 (de) 1996-03-01 1996-12-11 Heizgerät und Verfahren zur Regelung eines Heizgerätes

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DE (1) DE19607854A1 (de)

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