EP0981025B1 - Dispositif et procédé de réglage de vitesse de rotation d'un ventilateur d'un dispositif de chauffage à gaz, notamment une chaudière à gaz - Google Patents

Dispositif et procédé de réglage de vitesse de rotation d'un ventilateur d'un dispositif de chauffage à gaz, notamment une chaudière à gaz Download PDF

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gas
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    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves

Definitions

  • the invention relates to a gas heating device and a Procedure for adjusting the speed of a fan Gas heating device, such as in particular a gas heater, according to the respective preamble of independent claims 1 and 11th
  • modulating gas heaters i.e. Gas heaters where the amount of heat to be given off by the thermal bath in the form of hot water can be set or regulated
  • For fan-assisted Gas heaters can measure the air ratio, i.e. the amount of through the blower supplied air, be adjusted so that a Sets efficiency that is as high as possible.
  • the efficiency is not set too high as otherwise the exhaust gases will condense, which cause damage due to corrosion in the gas boiler and / or in the connected air-exhaust system.
  • the flow resistance of the Air exhaust system by means of an adjustable aperture, such as in the exhaust manifold of the gas boiler.
  • an aperture whose Flow cross section is adjustable, is from DE 197 11 687 A1 known.
  • Such an aperture is structurally very complex and therefore expensive.
  • the object of the present invention is a gas heating device and a method for operating such To provide a device that allows in a simple manner the air ratio taking into account the specific at the end customer optimize existing air-exhaust system.
  • the present object is achieved by the gas heating device according to the independent claim 1 and by the method according the independent process claim 11 solved.
  • An important aspect of the invention is in or on to provide the gas heating device with an electronic memory, the multiple target characteristics or some values of these target characteristics for the fan speed depending on the load and / or the gas flow of the gas heating device for different lengths of the supply air and / or exhaust gas (pipe) line stores. These target characteristics or their values are determined in the laboratory and stored in the memory. After installation the gas heating device and the associated supply air and / or Exhaust (pipe) line by the installer at the end customer the installer determines the specific length of the Line or lines measured and in an input device provided in or on the gas heating device entered. Depending on the installer The length entered is the target characteristic curve stored in the memory for the corresponding length or one of the entered Length approximate length as the target characteristic for the concrete Installation used by the end customer.
  • Another important aspect of the invention is in the memory several of the specified target characteristics or associated Store values, whereby in the delivery state of the gas heating device one of these target characteristics or the characteristic corresponding values as a benchmark for comparing the Actual fan speed with the target fan speed used becomes.
  • This factory setting of a target characteristic for the delivery state of the gas heating device achieved that even if the installer after assembly the gas heater should forget the specific length of the supply air and / or exhaust gas (pipe) line available at the end customer enter damage to the gas heating device or the exhaust pipe is prevented.
  • a characteristic curve for a length of the supply air and / or exhaust gas (pipe) line which has a length that is approximately in the middle between one permissible minimum length and a permissible maximum length lies.
  • the permissible minimum length is 1 m and the maximum allowable length is about 5 m, so would be preferred a target characteristic curve for the fan speed depending on the load or the gas flow of the gas heating device selected which are the target characteristic for a supply air and / or exhaust gas (pipe) line corresponds to about 3 m.
  • the deviation of the fan speed from this is according to the invention to the mean of a length for the supply air and / or exhaust (pipe) line preset target characteristic about half as high, typically +/- 10%, as in the known Default setting at which the target fan speed for the maximum permissible length of the exhaust pipe in the factory in delivery condition is set, here typically + 20%, and the installer has no or an incorrect exhaust orifice assembled.
  • Fig. 1 there are blower characteristics for the supply air blower (not a modulating gas heating device (not shown), a gas boiler.
  • On the X axis is that Load or the gas flow through the gas heater in Percent applied.
  • the fan speeds are on the Y axis of the gas heater per minute.
  • the first characteristic 2 shows the target fan speed for the specific gas heating device as a function of the load or the gas flow through the gas heating device for gas flows or Loads from 0% to 110% and represents a determined in the laboratory optimal blower characteristic for the gas heating device in question and an exhaust pipe with a length of im.
  • the speed of the fan increases to about 1,850 revolutions per minute and remains with an overload in the range of 100% to 110% of the gas flow largely constant.
  • the target characteristic curve 3 shows a Laboratory-optimized characteristic curve for an exhaust pipe length of 2m
  • Characteristic curve 4 applies to an exhaust pipe length of 3m
  • the characteristic curve 5 applies to an exhaust pipe length of 4m
  • characteristic 6 applies finally for an exhaust pipe length of 5m.
  • the target blower characteristics 3, 4, 5 and 6 are in the above Sequence from characteristic to characteristic along the Y-axis shifted upwards compared to characteristic curve 2.
  • the course of the characteristic curves 3, 4, 5 and 6 corresponds however roughly the course of the characteristic curve 2 described.
  • the target fan speed for the target characteristic curve is 3 at a gas flow rate of 0% about 1,400 revolutions per minute, and with a gas flow of 100% about 2,000 revolutions per minute.
  • the target characteristic curve 4 about 0% should 1,550 revolutions per minute, for 100% of the maximum gas flow about 2,200 revolutions per minute can be set.
  • target characteristic curve 5 about 1,680 revolutions apply at 0% per minute and for 100% about 2,400 revolutions per minute.
  • a device for adjustment is in the gas heating device the gas flow through the gas heating device or a device for adjusting the load on the gas heating device (not shown), an electronic scheme (not shown), like a thyristor actuator, for adjustment the speed of the fan, a device for determining the Fan speed (not shown), and a device for comparing the actual fan speed with the target characteristic provided for the relevant exhaust pipe length, corresponding to FIG. 1.
  • the gas heating device determines the device for determining the speed of the fan the gas heater the current speed of the fan and provides information corresponding to this speed a target / actual value comparison device.
  • the gas flow adjuster the gas heater provides the necessary Gas flow.
  • the actual speed of the fan is in the Delivery state of the target speed according to the factory preset characteristic curve 4 for the specific load or adjusted the specific gas flow. Does that change Load or the gas flow, the fan speed in the described manner of the corresponding target speed adapted to the characteristic curve 4.
  • FIG. 2 is a block diagram of a gas heating device according to the invention shown.
  • the block diagram of a gas heater 20 shows a temperature comparison device 32, a temperature controller 31 generating a modulation current, an electrically controllable gas fitting or gas valve 30, a burner / heat exchanger 29, a storage and comparison device 28, a speed comparison device 42, a Blower regulator 41 and a blower 40.
  • the target temperature is obtained via a target temperature input 33 set on the temperature comparison device 32.
  • an actual value temperature measuring device (not shown) provided that the measured variable 39th the actual temperature at the burner / heat exchanger 29 an actual temperature input 34 of the temperature comparison device 32 supplies.
  • the temperature controller 31 via an output 35 of the temperature comparison device 32 a the temperature difference adequate differential signal supplied.
  • the exit 36 of the temperature controller 31 gives it a modulation current which increases if the actual temperature value is too low and reduced if the actual temperature value is too high becomes.
  • the output 36 of the temperature controller which emits the modulation current 31 is with the input of the electrically controllable Gas valve connected, which has a gas valve, which is in the In the event of an increasing modulation current, it opens further and in In the case of a decreasing modulation current accordingly closes or the amount of gas supplied to the burner / heat exchanger 29 increased or decreased.
  • the temperature controller 31 at its output 36 also the modulation current Storage and comparison device 28 supplied.
  • the memory and comparison device 28 has an electronic memory, preferably an EEPROM. In the electronic memory are those of a first target characteristic curve 21 and a second Target characteristic curve 22, a third target characteristic curve 23, a fourth Desired characteristic curve 24 and a fifth desired characteristic curve 25 corresponding Value pairs saved.
  • the target characteristic curves 21-25 give the target fan speed of the fan 40 as a function of from the temperature controller 31 to control the gas valve 30 emitted modulation current. So in the end also give the target characteristics shown in Fig. 2, the target fan speed as a function of gas flow to the burner of the gas heater on.
  • the target characteristic curve 21 shows one that has been optimized in the laboratory Characteristic for an exhaust pipe length of 1m, the characteristic 22 applies to an exhaust pipe length of 2m, characteristic curve 23 applies for an exhaust pipe length of 3m, characteristic curve 24 for an exhaust pipe length of 4m and the characteristic 25 finally for one Exhaust pipe length of 5m in analogy to that shown in Fig. 1 Set characteristic curves for the fan speed as a function of Gas flow to the burner of the gas heater.
  • the storage and comparison device 28 detects it the line 37 delivered at the output of the temperature controller 31 Modulation current and determined in the delivery state of the gas heating device based on the target characteristic curve 23 for an exhaust pipe length of 3m assigned value pairs that the recorded Modulation current corresponding target fan speed (see Y-axis, which is the target fan speed in revolutions per minute and the X axis, which shows the modulation current in mA).
  • the Storage and comparison device 28 performs a comparison of the detected or measured modulation current with the in it stored value pairs for the modulation current through, in Delivery condition of the gas heater based on the preset target characteristic curve 23 and gives a signal like a voltage or a current, starting at its output, that the target fan speed corresponding to the modulation current actually recorded equivalent.
  • That from the storage and comparison device 28 set target signal is a target fan speed input 43 of the speed comparison device 42 supplied as the target size.
  • a measuring device on the blower 40 (not shown) provided the actual speed of the fan 40 detects or measures.
  • Measured variable 47 of the actual speed of the fan 40 becomes the actual fan speed input 44 fed to the speed comparison device 42.
  • Dependent on from the comparison result between target fan speed and The speed comparison device 42 outputs the actual fan speed at its output 45 an output signal, such as a voltage or a current that represents the result of the comparison and controls the fan controller 41.
  • the blower regulator 41 it can be, for example, a thyristor actuator.
  • the output 46 of the blower regulator 41 is connected to the blower 40 electrically connected and causes the fan 40 to rotate that determined by the storage and comparison device 28 Target speed on the basis of the target characteristic curve used or corresponding pairs of values.
  • the installer measures the length of the exhaust pipe and after installation in the gas heating device according to the invention via an input device (not shown) enters. Deviates the length of the exhaust pipe measured by the installer from the exhaust pipe length preset in the delivery condition from 3m, then the entered value of the exhaust pipe length approximate pipe length or the corresponding Nominal fan characteristic curve in an analogous manner for adapting the actual speed of the fan to the target speed of the fan.

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Claims (15)

  1. Dispositif de chauffage au gaz, en particulier source thermale au gaz, avec un ventilateur (40) pour l'alimentation en air de combustion en fonction du débit de gaz, une régulation électronique (41) pour le réglage de la vitesse de rotation du ventilateur, en particulier un actionneur à thyristor, et une conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement,
       caractérisé par
       une mémoire électronique pour le stockage de plusieurs valeurs de plusieurs courbes de consigne prédéterminées (2-6 ; 21- 25) pour la vitesse de rotation du ventilateur en fonction de l'état de charge et/ou du débit de gaz du dispositif de chauffage au gaz pour plusieurs longueurs de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement, un dispositif pour le réglage de l'état de charge ou du débit de gaz actuel du dispositif de chauffage au gaz,
       un dispositif de comparaison de la valeur de consigne/de la valeur effective qui compare la valeur effective de la vitesse de rotation du ventilateur avec la valeur de consigne de la vitesse de rotation des valeurs de la courbe de consigne mémorisée (2-6 ; 21- 25) pour l'état de charge ou le débit de gaz réglé, le dispositif de comparaison émettant un signal électrique et/ou une information qui est envoyé à la régulation électronique et la régulation électronique adapte la vitesse de rotation actuelle à la vitesse de rotation de consigne.
  2. Dispositif de chauffage au gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que des valeurs de plusieurs courbes de consigne sont stockées dans la mémoire électronique pour des longueurs différentes de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement.
  3. Dispositif de chauffage au gaz selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la longueur est de 1m, 2m, 3m, 4m, 5m, etc.
  4. Dispositif de chauffage au gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par un dispositif d'entrée, par l'intermédiaire duquel la longueur réelle de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement peut être entrée, et qui veille à ce que le dispositif de comparaison compare la vitesse de rotation effective avec des valeurs pour la vitesse de rotation de consigne de la courbe de consigne pour la longueur concernée.
  5. Dispositif de chauffage au gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif d'entrée est un commutateur électrique ou un dispositif de ce genre, qui comprend plusieurs positions de commutation qui sont respectivement affectées à une longueur.
  6. Dispositif de chauffage au gaz selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif de comparaison exécute une comparaison sur la base d'une courbe de consigne pour une longueur préréglée (figure 1 : courbe 4) d'une conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement lorsque le dispositif de chauffage au gaz se trouve à l'état de distribution.
  7. Dispositif de chauffage au gaz selon la revendication 6, caractérisé en ce que la longueur préréglée correspond à peu près au milieu entre une longueur minimale admissible et une longueur maximale admissible.
  8. Dispositif de chauffage au gaz selon la revendication 7, caractérisé en ce que la longueur minimale admissible est d'environ 1 m, la longueur maximale admissible est d'environ 5 m et la longueur préréglée est d'environ 3 m.
  9. Dispositif de chauffage au gaz selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la longueur entrée par le dispositif d'entrée est mémorisée de manière permanente, toutefois de préférence écrasable par une entrée renouvelée, dans la mémoire, de préférence une EEPROM.
  10. Dispositif de chauffage au gaz selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la longueur préréglée et/ou les valeurs préréglées à l'état de distribution du dispositif de chauffage au gaz d'une courbe de consigne prédéterminée pour cette longueur sont stockées dans mémoire électronique écrasable, laquelle est également, de préférence, la mémoire EEPROM, qui sert à stocker la longueur de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement concrètement présente entrée par l'intermédiaire du dispositif d'entrée.
  11. Procédé pour le réglage de la vitesse de rotation d'un ventilateur (40) d'un dispositif de chauffage au gaz, en particulier une source thermale au gaz qui comprend une conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement, caractérisé par
       une première étape pendant laquelle des valeurs de plusieurs courbes de consigne prédéterminées (2-6 ; 21- 25) de la vitesse de rotation du ventilateur en fonction de l'état de charge et/ou du débit de gaz pour plusieurs longueurs d'une conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement sont stockées dans une mémoire électronique prévue dans le ou au niveau du dispositif de chauffage au gaz,
       une deuxième étape pendant laquelle l'état de charge et/ou le débit de gaz est réglé,
       une troisième étape pendant laquelle la valeur de la vitesse de rotation du ventilateur de la courbe de consigne correspondant à l'état de charge actuel et/ou au débit de gaz actuel est déterminée,
       une quatrième étape pendant laquelle la vitesse de rotation effective du ventilateur est comparée à la vitesse de rotation de consigne du ventilateur, et
       une cinquième étape pendant laquelle une régulation électronique adapte la vitesse de rotation effective du ventilateur à la vitesse de rotation de consigne du ventilateur.
  12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la première courbe de consigne pour une longueur (figure 1 : courbe 4) de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement a été prédéterminée et mémorisée à l'état de distribution du dispositif de chauffage au gaz dans celui-ci, la longueur correspondant à peu près au milieu entre une longueur minimale admissible et une longueur maximale admissible.
  13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que la longueur minimale admissible est d'environ 1 m, la longueur maximale admissible est d'environ 5 m et la courbe de consigne a été prédéterminée pour une longueur d'environ 3 m.
  14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que, pendant une sixième étape, la longueur concrète de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement est entrée dans un dispositif d'entrée prévu dans le ou au niveau du dispositif de chauffage au gaz, et
       pendant une septième étape, les valeurs d'une courbe de consigne de la vitesse de rotation du ventilateur servent à une comparaison entre la vitesse de rotation effective du ventilateur et la vitesse de rotation de consigne du ventilateur en fonction de la charge et/ou du débit de gaz du dispositif de chauffage au gaz pour une longueur concrète ou pour une longueur proche de cette longueur de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement.
  15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que des multiples entiers d'une longueur, par exemple 1m, 2m, 3m, 4m, 5m, etc. peuvent être entrés dans le dispositif d'entrée comme consignes de longueur et des valeurs pour la vitesse de rotation de consigne du ventilateur (40) sont stockées dans la mémoire électronique en fonction de la charge et/ou du débit de gaz pour chacune de ces longueurs de la conduite d'air amené et/ou de gaz d'échappement.
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