EP0825385B1 - Regelanordnung für einen Brenner - Google Patents

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EP0825385B1
EP0825385B1 EP97113372A EP97113372A EP0825385B1 EP 0825385 B1 EP0825385 B1 EP 0825385B1 EP 97113372 A EP97113372 A EP 97113372A EP 97113372 A EP97113372 A EP 97113372A EP 0825385 B1 EP0825385 B1 EP 0825385B1
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EP
European Patent Office
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temperature
control
boiler
burner
control device
Prior art date
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EP97113372A
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English (en)
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EP0825385A2 (de
EP0825385A3 (de
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Christop Fieback
Volker Kleine
Frank Kutschback
Jörg Lindemann
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Elster Kromschroeder GmbH
Original Assignee
G Kromschroeder AG
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Publication date
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Publication of EP0825385A3 publication Critical patent/EP0825385A3/de
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    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N5/00Systems for controlling combustion
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    • F23N2225/08Measuring temperature
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    • F23N2233/08Ventilators at the air intake with variable speed
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    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/14Fuel valves electromagnetically operated
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    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00Applications
    • F23N2241/04Heating water

Definitions

  • a safety limiter STB
  • DIN / EN standards
  • the requirements for such a safety device are also defined in these standards. If a switching temperature is exceeded, the fuel supply is interrupted and the safety switch locked. A later sinking of the boiler temperature below the predetermined maximum value then no longer automatically leads to switching on the fuel supply. Rather, the safety switch must be unlocked manually.
  • the invention has for its object to provide a simpler and cheaper control system.
  • the aforementioned control arrangement according to the invention is characterized in that the switching element is designed as a safety temperature limiter (STB) and connected to an actuator for a valve disposed in the fuel line valve, wherein when a switching temperature is exceeded, the safety switching element is locked such that it manually must be unlocked.
  • STB safety temperature limiter
  • the temperature sensor not only operates the boiler control, but also the prescribed safety temperature limiter (STB).
  • STB prescribed safety temperature limiter
  • STW safety temperature monitor
  • the safety temperature limiter represents a circuit that must meet the requirements of the DIN / EN standards for fault tolerance. However, only the crossing of a temperature threshold is monitored.
  • the control element does not have to comply with the relevant standards. However, it must process temperature-dependent analog signals to control the burner performance intermittently or modulating.
  • the control element is used to keep the boiler temperature at the specified value. If it is a two-step control, the fuel supply is switched on and off.
  • a modulated control can for example be carried out via a variable speed fan, which is arranged in the air line, wherein a gas / air composite regulator tracks the gas pressure the variable air pressure.
  • control element is connected with its output to the actuator for the arranged in the fuel line valve.
  • This valve thus serves both the control and the safety shutdown.
  • the arrangement is accordingly uncomplicated.
  • control element can control a variable in its speed air blower.
  • the control arrangement comprises a control element 1, which is connected to a temperature sensor 2 and to an actuator 3 in the form of an electromagnet.
  • the actuator 3 actuates a valve 4, which is arranged in a fuel line 5.
  • the fuel line 5 leads to a burner, not shown, which heats a boiler, also not shown. Its boiler temperature is detected by the temperature sensor 2, which is arranged in the flow of the boiler.
  • the output signal of the sensor is uniquely assigned to the current temperature of the boiler.
  • valve 4 is a stepwise regulation or two-step regulation.
  • the valve 4 is thus opened or closed depending on the boiler temperature.
  • the control arrangement further comprises a switching element 6, which works as a safety temperature monitor (STW) and safety temperature limiter (STB).
  • STW safety temperature monitor
  • STB safety temperature limiter
  • valve 4 If the STW responds, the valve 4 is closed. If the boiler temperature subsequently falls below the predetermined maximum value again, the valve 4 can open again via the regulating member 1 if there is a heat request from the consumer. If the STB also switches at a correspondingly higher temperature, an automatic burner start is no longer possible if the boiler temperature subsequently drops. The safety switch 6 must rather be manually unlocked before.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Regelanordnung für einen Brenner, der an eine Brennstoffleitung angeschlossen ist und einen Heizkessel beheizt, mit
    • einem Temperatursenor zum Erfassen der Kesseltemperatur, wobei der Temperatursenor derart ausgebildet ist, daß er ein der momentanen Kesseltemperatur eindeutig zuzuordnendes Signal liefert.
    • einem Regelglied, das an den Temperatursensor angeschlossen ist und ein die Brennerleistung regelndes Ausgangssignal liefert, und
    • mindestens einem temperaturabhängigen Schaltglied, das an den Temperatursenor angeschlossen ist.
  • Aus der EP 614 047 A ist eine derartige Regelanordnung für einen Brenner bekannt. An einen Temperatursensor ist eine Regelglied und ein temperaturabhängiges Schaltglied in Form eines Temperaturwächters angeschlossen. Der Temperaturwächter schaltet den Brenner ab, wenn eine vorgegebene Höchsttemperatur überschritten wird. Sinkt anschließend die Temperatur unter den vorgegebenen Höchstwert, so wird der Brenner wieder automatisch eingeschaltet.
  • Bei derartigen Regelanordnungen ist der Einsatz eines Sicherheitsbegrenzers (STB) aufgrund von DIN/EN-Normen vorgeschrieben. Die Anforderungen an eine derartige Sicherheitseinrichtung sind ebenfalls in diesen Normen festgelegt. Wenn eine Schalttemperatur überschritten wird, wird die Brennstoffzufuhr unterbrochen und das Sicherheitsschaltglied verriegelt. Ein späteres Sinken der Kesseltemperatur unter den vorgegebenen Höchstwert führt dann nicht mehr automatisch zum Einschalten der Brennstoffzufuhr. Vielmehr muß das Sicherheitsschaltglied manuell entriegelt werden.
  • Bei bisher bekannten Regelanordnungen ist es üblich, dem Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) einen gesonderten Temperatursensor zuzuordnen. Dies bedingte einen erheblichen apparativen Aufwand, verbunden mit erhöhtem Verdrahtungsaufwand im Kessel, wodurch zusätzliche Kosten entstanden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere und kostengünstigere Regelanlage zu schaffen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs genannte Regelanordnung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied als Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) ausgebildet und an ein Stellglied für ein in der Brennstoffleitung angeordnetes Ventil angeschlossen ist, wobei bei Überschreiten einer Schalttemperatur das Sicherheitsschaltglied derart verriegelt wird, daß es manuell entriegelt werden muß.
  • Der Temperatursensor bedient also nicht nur die Kesselregelung, sondern auch den vorgeschriebenen Sicherheitstemperaturbegrenzer(STB). Der Verzicht auf einen zusätzlichen Temperatursensor und den zugehörigen Verdrahtungsaufwand führt zu einer beträchtlichen Kostensenkung. Dabei ist es in Weiterbildung der Erfindung möglich, zusätzlich auch noch mit einem Sicherheitstemperaturwächter (STW) zu arbeiten.
  • Der Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) stellt eine Schaltung dar, die den Anforderungen der DIN/EN-Normen an die Fehlersicherheit genügen muß. Überwacht wird allerdings lediglich das Überschreiten einer Temperaturschwelle.
  • Das Regelglied muß den diesbezüglichen Normen nicht genügen. Allerdings muß es temperaturabhängige Analogsignale verarbeiten, um die Brennerleistung intermittierend oder modulierend zu regeln. Das Regelglied dient dazu, die Kesseltemperatur auf dem vorgegebenen Wert zu halten. Handelt es sich um eine Zweipunktregelung, so wird die Brennstoffzufuhr ein- und ausgeschaltet. Eine modulierte Regelung kann beispielsweise über ein in der Drehzahl veränderliches Gebläse durchgeführt werden, das in der Luftleitung angeordnet ist, wobei ein Gas/Luft-Verbundregler den Gasdruck dem veränderbaren Luftdruck nachführt.
  • Für eine Zweipunktregelung der Brennerleistung wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Regelglied mit seinem Ausgang an das Stellglied für das in der Brennstoffleitung angeordnete Ventil angeschlossen ist. Dieses Ventil dient also sowohl der Regelung als auch der Sicherheitsabschaltung. Die Anordnung ist dementsprechend unkompliziert.
  • Alternativ kann zur modulierenden Regelung mittels eines Gas/Luft-Verbundreglers das Regelglied ein in seiner Drehzahl veränderliches Luftgebläse steuern.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Figur zeigt in schematischer Darstellung die Schaltung der Regelanordnung.
  • Die Regelanordnung umfaßt ein Regelglied 1, das an einen Temperatursensor 2 sowie an ein Stellglied 3 in Form eines Elektromagneten angeschlossen ist. Das Stellglied 3 betätigt ein Ventil 4, welches in einer Brennstoffleitung 5 angeordnet ist. Die Brennstoffleitung 5 führt zu einem nicht dargestellten Brenner, der einen ebenfalls nicht dargestellten Heizkessel beheizt. Dessen Kesseltemperatur wird von dem Temperatursensor 2 erfaßt, der im Vorlauf des Kessels angeordnet ist. Das Ausgangssignal des Sensors ist der momentanen Temperatur des Kessels eindeutig zugeordnet.
  • Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine stufenweise Regelung oder Zweipunktregelung. Das Ventil 4 wird also in Abhängigkeit von der Kesseltemperatur geöffnet oder geschlossen.
  • Die Regelanordnung umfaßt ferner ein Schaltglied 6, welches als Sicherheitstemperaturwächter (STW) und Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) arbeitet. Das Schaltglied 6 ist ebenfalls an den Temperatursensor 2 sowie an das Stellglied 3 des Ventils 4 angeschlossen.
  • Spricht der STW an, so wird das Ventil 4 geschlossen. Sinkt anschließend die Kesseltemperatur wieder unter den vorgegebenen Höchstwert, so kann das Ventil 4 über das Regelglied 1 erneut öffnen, sofern eine Wärmeanforderung des Verbrauchers vorliegt. Schaltet bei entsprechend höherer Temperatur auch der STB, so ist bei anschließendem Absinken der Kesseltemperatur ein automatisches Starten des Brenners nicht mehr möglich. Das Sicherheitsschaltglied 6 muß vielmehr vorher manuell entriegelt werden.

Claims (4)

  1. Regelanordnung für einen Brenner, der an eine Brennstoffleitung (5) angeschlossen ist und einen Heizkessel beheizt, mit '
    - einem Temperatursensor (2) zum Erfassen der Kesseltemperatur, wobei der Temperatursensor (2) derart ausgebildet ist, daß er ein der momentanen Kesseltemperatur eindeutig zuzuordnendes Signal liefert,
    - einem Regelglied (1), das an den Temperatursensor angeschlossen ist und ein die Brennerleistung regelndes Ausgangssignal liefert, und
    - mindestens einem temperaturabhängigen Schaltglied (6), das an den Temperatursensor des Regelgliedes angeschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Schaltglied (6) als Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) ausgebildet ist und an ein Stellglied (3) für ein in der Brennstoffleitung (5) angeordnetes Ventil (4) angeschlossen ist, wobei bei Überschreiten einer Schalttemperatur das Schaltglied (6) derart verriegelt wird, daß es manuell entriegelt werden muß.
  2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (6) zusätzlich als Sicherheitstemperaturwächter (STW) ausgebildet ist.
  3. Regelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (1) mit seinem Ausgang an das Stellglied (3) für das in der Brennstoffleitung (5) angeordnete Ventil (4) angeschlossen ist.
  4. Regelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelglied (1) ein in seiner Drehzahl veränderliches Luftgebläse steuert.
EP97113372A 1996-08-19 1997-08-02 Regelanordnung für einen Brenner Expired - Lifetime EP0825385B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19633317 1996-08-19
DE19633317A DE19633317A1 (de) 1996-08-19 1996-08-19 Regelanordnung für einen Brenner

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EP0825385A3 EP0825385A3 (de) 1999-08-04
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EP0825385A3 (de) 1999-08-04
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