EP1081435A2 - Device for operating a heating system - Google Patents
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- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/10—Measuring temperature stack temperature
Definitions
- the invention is based on a device for operation a heating system of the independent type Claim.
- a heating system of the independent type Claim When operating heaters moisture-sensitive fireplaces, make sure that the Dew point temperature of the water vapor during combustion resulting exhaust gases is not permanently undercut to prevent sooting of the exhaust system.
- the device according to the invention for operating a Heating system contains a burner whose exhaust gas is above a chimney is removed. It is characterized by that a chimney draft sensor is provided, which the pressure of the Exhaust gas detected and its output signal one Signal processing to recognize a Exhaust gas in the chimney is below the dew point. Measurements have shown that the pressure curve of the exhaust gas in the Chimney Information about a possible drop below the dew point gives. The quality of the dew point detection can be determined by the Improve acquisition of another parameter. At a impending dew point can quickly Countermeasures that target a targeted increase Exhaust gas temperature or a lowering of the water vapor dew point cause the exhaust gas to be initiated. Therefore allowed this sensor system replaces an old heat generator with relatively high exhaust gas temperatures due to a modern Heat generator with lower exhaust gas temperatures.
- the first limit value depends on the temperature of the exhaust gas. This will find the two Temperature and exhaust pressure parameters alike Consideration in a dew point monitoring. The quality dew point detection improves.
- the first depends on appropriate further training Limit from the fireplace's specifications. This allows the Dew point monitoring individually to the special Adjust the conditions of the fireplace. So that will Interactions between the special structure of the fireplace, resulting pressure curve of the exhaust gas and Below the dew point.
- Chimney draft sensor and / or temperature sensor at the chimney entrance are arranged.
- Limit values based on comparative measurements for the different chimney classes give at the chimney entrance recorded variables temperature and pressure also information about whether the dew point is at a critical point based on experience how to go below the mouth of the fireplace.
- the Positioning the sensors at the chimney entrance reduces the necessary wiring effort.
- the assembly of the sensors is easy to do.
- FIG. 1 shows it possible embodiment of a schematic heating system shown and in the following Description explained in more detail.
- Figure 2 is a block diagram a further embodiment.
- the heater shown schematically in Figure 1 has a burner 10.
- a burner 10 One in a heating water circuit with a flow 12 and a return 14 arranged Heat exchanger 16 is filled with hot combustion gases Burner 10 acted upon. These are over a fireplace 18th dissipated.
- a chimney draft sensor detects the pressure of the exhaust gas 24, the output signal of a signal processing 22 is fed. It controls the burner 10.
- the Signal processing 22 in addition to the output signal of the Chimney draft sensor 24 also that of a temperature sensor 26 fed.
- the burner 10 is dependent on these controlled both signals.
- the chimney draft sensor 24 is preferably at the exhaust gas inlet in arranged the fireplace 18. There he records the pressure curve of the Exhaust gas. As a rule, there will be a vacuum set that is higher than the necessary delivery pressure for the heat generator. As chimney draft sensors 24 can in principle the well-known pressure gauges for Get involved. For special use for Dew point detection, however, requires that their Resolution is in the range of approx. 0.1 Pa. In this regard The signal processing 22 evaluates pressure changes. As Chimney draft sensor 24 becomes, for example, a force-spring system used, the two chambers separated by a membrane. The Movement of the membrane serves as a measure of the pressure.
- Electric pressure gauges offer the advantage of being pressure proportional electrical sizes slightly different from that Signal processing 22 can be evaluated. Therefor are basically capacitive, inductive or Piezoelectric measurement methods are available.
- Temperature sensors 26 are well known to be used come, for example, thermocouple or NTC sensor.
- the output signal of the temperature sensor 26 is also the Signal processing 22 supplied.
- the signal processing 22 can be used to regulate the Brenners 10 are used, the one Prevents falling below the dew point. If the one Corresponding limit value below the dew point reached, the signal processor 22 controls the burner 10 so that the exhaust gas temperature increases. At conventional heaters with load-dependent Exhaust gas temperature comes a sensor-controlled limitation of minimal partial load. The limit is so too choose to prevent falling below the dew point Control of the burner 10 is timely that the System inertia is already taken into account. The limit can also depend on the gradient of the pressure curve.
- the proposed sensor system for dew point monitoring is used especially when for example when replacing a burner system Maintaining the exhaust gas discharge the exhaust gas temperature reduced and thus the risk of sooting the fireplace 18 increases rapidly. Monitoring is carried out in the Burner control integrated. The limits are at Commissioning to adapt to the specific chimney specifications and to inform the signal processor 22.
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum Betreiben einer Heizungsanlage vorgeschlagen, die einen Brenner (10) aufweist, dessen Abgas über einen Kamin (18) abgeführt ist. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß ein Kaminzugsensor (24) vorgesehen ist, der den Druck des Abgases erfaßt und dessen Ausgangssignal einer Signalverarbeitung (22) zugeführt ist zur Erkennung einer Taupunktunterschreitung des Abgases im Kamin (18). <IMAGE>The invention relates to a device for operating a heating system, which has a burner (10), the exhaust gas of which is discharged via a chimney (18). It is characterized in that a chimney draft sensor (24) is provided which detects the pressure of the exhaust gas and whose output signal is fed to a signal processing unit (22) in order to detect that the exhaust gas in the chimney (18) is below the dew point. <IMAGE>
Description
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Betreiben einer Heizungsanlage nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Bei dem Betrieb von Heizgeräten an feuchteempfindlichen Kaminen ist darauf zu achten, daß die Taupunkttemperatur des Wasserdampfes von bei der Verbrennung entstehenden Abgasen nicht dauerhaft unterschritten wird, um eine Versottung der Abgasführung zu verhindern.The invention is based on a device for operation a heating system of the independent type Claim. When operating heaters moisture-sensitive fireplaces, make sure that the Dew point temperature of the water vapor during combustion resulting exhaust gases is not permanently undercut to prevent sooting of the exhaust system.
Aus der DE-A 195 15 656 sind ein Heizgerät und Verfahren zur Regelung eines Heizgerätes bekannt. Der Brenner wird so geregelt, daß solche Abgastemperaturen nicht unterschritten werden sollen, bei denen üblicherweise eine Taupunktunterschreitung auftritt. Die Regelung bedingt einen Temperaturmeßfühler in der Abgasführung. In dem Steuergerät ist eine Kennlinie abgelegt, die jeder Abgastemperatur einen Brennerleistungs-Sollwert als untere Grenze des Brennerleistungs-Regelbereichs zuordnet. Diese Grenze ist für die Vermeidung von Kondensatanfall in der Abgasführung notwendig. DE-A 195 15 656 describes a heater and method for Regulation of a heater known. The burner is like this regulated that such exhaust gas temperatures were not fallen below should be, in which usually a Below the dew point occurs. The regulation requires one Temperature sensor in the exhaust system. In the control unit a characteristic curve is stored that each exhaust gas temperature Burner output setpoint as the lower limit of the Burner capacity control range assigned. That limit is for the avoidance of condensate in the exhaust system necessary.
Es wirken sich außer der Abgastemperatur jedoch noch weitere kaminabhängige Parameter auf eine mögliche Taupunktunterschreitung des Abgases und daraus folgendem Kondensatanfall aus, so daß eine reine Abgastemperaturüberwachung eine Kaminversottung nicht sicher verhindern kann.In addition to the exhaust gas temperature, there are also other effects chimney-dependent parameters on a possible Exhaust gas falls below the dew point and the following Accumulation of condensate, so that a pure Flue gas temperature monitoring does not ensure chimney sooting can prevent.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben einer Heizungsanlage enthält einen Brenner, dessen Abgas über einen Kamin abgeführt ist. Sie zeichnet sich dadurch aus, daß ein Kaminzugsensor vorgesehen ist, der den Druck des Abgases erfaßt und dessen Ausgangssignal einer Signalverarbeitung zur Erkennung einer Taupunktunterschreitung des Abgases im Kamin zugeführt wird. Messungen haben gezeigt, daß der Druckverlauf des Abgases im Kamin Aufschluß über eine mögliche Taupunktunterschreitung gibt. Die Güte der Taupunkterkennung läßt sich durch die Erfassung eines weiteren Parameters verbessern. Bei einer drohenden Taupunktunterschreitung können rasch Gegenmaßnahmen, die eine gezielte Erhöhung der Abgastemperatur oder eine Absenkung des Wasserdampftaupunkts des Abgases bewirken, eingeleitet werden. Deshalb erlaubt dieses Sensorsystem den Austausch eines alten Wärmeerzeugers mit relativ hohen Abgastemperaturen durch einen modernen Wärmeerzeuger mit niedrigeren Abgastemperaturen.The device according to the invention for operating a Heating system contains a burner whose exhaust gas is above a chimney is removed. It is characterized by that a chimney draft sensor is provided, which the pressure of the Exhaust gas detected and its output signal one Signal processing to recognize a Exhaust gas in the chimney is below the dew point. Measurements have shown that the pressure curve of the exhaust gas in the Chimney Information about a possible drop below the dew point gives. The quality of the dew point detection can be determined by the Improve acquisition of another parameter. At a impending dew point can quickly Countermeasures that target a targeted increase Exhaust gas temperature or a lowering of the water vapor dew point cause the exhaust gas to be initiated. Therefore allowed this sensor system replaces an old heat generator with relatively high exhaust gas temperatures due to a modern Heat generator with lower exhaust gas temperatures.
Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen. In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist ein Temperatursensor vorgesehen, der eine Temperatur des Abgases erfaßt. Dank der Kombination des Kaminzugsensors mit dem Temperatursensor läßt sich das Abkühlverhalten des Abgases im Kamin genauer erfassen und damit die Gefahr einer Taupunktunterschreitung genauer detektieren. Aus beiden Kenngrößen aufgebaute Kennlinien definieren einen Betriebsbereich mit Grenzen zwischen kritischem und zulässigem Arbeitsbereich, der zur Brennersteuerung herangezogen werden kann.Advantageous configurations can be found in the dependent ones Claims. In an expedient further education is a Temperature sensor provided, which is a temperature of the exhaust gas detected. Thanks to the combination of the chimney draft sensor and the Temperature sensor allows the cooling behavior of the exhaust gas in the chimney and thus the danger of a Detect below the dew point more precisely. From both Characteristic curves built up define one Operating area with boundaries between critical and permissible work area for burner control can be used.
In einer vorteilhaften Weiterbildung vergleicht die Signalverarbeitung das Ausgangssignal des Kaminzugsensors mit einem ersten Grenzwert. Über- oder unterschreitet der Druck des Abgases diesen ersten Grenzwert, wird bei geeigneter Wahl des ersten Grenzwertes auf eine Taupunktunterschreitung geschlossen.In an advantageous development, the compares Signal processing the output signal of the chimney draft sensor with a first limit. Exceeds or falls below the Pressure of the exhaust gas this first limit value is at suitable choice of the first limit value on a Below dew point closed.
In einer weiteren Ausgestaltung hängt der erste Grenzwert von der Temperatur des Abgases ab. Dadurch finden die beiden Parameter Temperatur und Abgasdruck gleichermaßen Berücksichtigung in einer Taupunktüberwachung. Die Qualität der Taupunkterkennung verbessert sich.In a further embodiment, the first limit value depends on the temperature of the exhaust gas. This will find the two Temperature and exhaust pressure parameters alike Consideration in a dew point monitoring. The quality dew point detection improves.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung hängt der erste Grenzwert von Kenndaten des Kamins ab. Dadurch läßt sich die Taupunktüberwachung individuell an die speziellen Gegebenheiten des Kamins anpassen. Damit wird den Wechselwirkungen zwischen speziellem Aufbau des Kamins, resultierendem Druckverlauf des Abgases und Taupunktunterschreitung Rechnung getragen.The first depends on appropriate further training Limit from the fireplace's specifications. This allows the Dew point monitoring individually to the special Adjust the conditions of the fireplace. So that will Interactions between the special structure of the fireplace, resulting pressure curve of the exhaust gas and Below the dew point.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sehen vor, daß Kaminzugsensor und/oder Temperatursensor am Kamineintritt angeordnet sind. Durch eine entsprechende Wahl der Grenzwerte auf der Basis von Vergleichsmessungen für die verschiedenen Kaminklassen geben die am Kamineintritt erfaßten Größen Temperatur und Druck auch Aufschluß darüber, ob der Taupunkt an einer erfahrungsgemäß kritischen Stelle wie der Mündung des Kamins unterschritten wird. Die Unterbringung der Sensoren am Kamineintritt verringert den notwendigen Verkabelungsaufwand. Die Montage der Sensoren ist leicht zu bewerkstelligen.Further advantageous embodiments provide that Chimney draft sensor and / or temperature sensor at the chimney entrance are arranged. By an appropriate choice of Limit values based on comparative measurements for the different chimney classes give at the chimney entrance recorded variables temperature and pressure also information about whether the dew point is at a critical point based on experience how to go below the mouth of the fireplace. The Positioning the sensors at the chimney entrance reduces the necessary wiring effort. The assembly of the sensors is easy to do.
Mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein mögliches Ausführungsbeispiel einer schematisch dargestellten Heizungsanlage und Figur 2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform.Possible embodiments of the invention are in the Drawings shown and in the following Description explained in more detail. 1 shows it possible embodiment of a schematic heating system shown and Figure 2 is a block diagram a further embodiment.
Das in Figur 1 schematisch dargestellte Heizgerät weist
einen Brenner 10 auf. Ein in einem Heizwasserkreislauf mit
einem Vorlauf 12 und einem Rücklauf 14 angeordneter
Wärmeübertrager 16 wird mit heißen Verbrennungsgasen vom
Brenner 10 beaufschlagt. Diese werden über einen Kamin 18
abgeführt. Den Druck des Abgases erfaßt ein Kaminzugsensor
24, dessen Ausgangssignal einer Signalverarbeitung 22
zugeführt ist. Sie steuert den Brenner 10.The heater shown schematically in Figure 1 has
a
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 wird der
Signalverarbeitung 22 neben dem Ausgangssignal des
Kaminzugsensors 24 auch das eines Temperatursensors 26
zugeführt. Der Brenner 10 ist in Abhängigkeit von diesen
beiden Signalen angesteuert.In the embodiment of Figure 2, the
Der Kaminzugsensor 24 ist vorzugsweise am Abgaseintritt in
den Kamin 18 angeordnet. Er erfaßt dort den Druckverlauf des
Abgases. In der Regel wird sich dort ein Unterdruck
einstellen, der höher liegt als der notwendige Förderdruck
für den Wärmeerzeuger. Als Kaminzugsensoren 24 können
prinzipiell die hinlänglich bekannten Druckmeßgeräte zum
Einsatz gelangen. Für den speziellen Einsatz zur
Taupunkterkennung ist es jedoch erforderlich, daß deren
Auflösung im Bereich von ca. 0,1 Pa liegt. Diesbezügliche
Druckänderungen wertet die Signalverarbeitung 22 aus. Als
Kaminzugsensor 24 wird beispielsweise ein Kraft-Feder-System
verwendet, deren zwei Kammern eine Membrane trennt. Die
Bewegung der Membrane dient als Maß für den Druck.The
Elektrische Druckmesser bieten den Vorteil, daß dem Druck
proportionale elektrische Größen leicht von der
Signalverarbeitung 22 ausgewertet werden können. Hierfür
stehen grundsätzlich kapazitive, induktive oder
piezoelektrische Meßverfahren zur Verfügung.Electric pressure gauges offer the advantage of being pressure
proportional electrical sizes slightly different from that
Für eine hinreichend genaue Bestimmung des Taupunkts ist es
wegen der gegenseitigen Wechselwirkungen von Druck,
Temperatur und Taupunkt notwendig, diese durch einen
zusätzlichen Temperatursensor 26 zu erfassen. Aus Gründen
der Verringerung des Verkabelungsaufwands ist er ebenfalls
in unmittelbarer Nähe des Kamineintritts anzuordnen.
Temperatursensoren 26 sind hinlänglich bekannt, zum Einsatz
kommen beispielsweise Thermoelement oder NTC-Fühler. Das
Ausgangssignal des Temperatursensors 26 ist ebenfalls der
Signalverarbeitung 22 zugeführt. Durch ein geeignetes Modell
ist sicherzustellen, daß in Abhängigkeit von Druck und
Temperatur, am Kamineintritt gemessen, eine drohende
Taupunktunterschreitung an jeder beliebigen Stelle des
Kamins 18 erkannt wird.It is for a sufficiently accurate determination of the dew point
because of the mutual interactions of pressure,
Temperature and dew point necessary, this by a
Neben der Temperatur des Abgases am Kamineintritt wirkt sich
auf den Taupunkt das Zugverhalten des Kamins 18 aufgrund
dessen spezieller Bauweise aus. Als Parameter sind
beispielsweise Wärmedurchlaßwiderstandsklasse, Kaminhöhe
oder Kamindurchmesser zu berücksichtigen. Der Zusammenhang
zwischen Taupunktunterschreitung und Druckverlauf in
Abhängigkeit von dem jeweiligen Kamin 18 kann beispielsweise
experimentell ermittelt werden. Diesbezügliche
Parametersätze werden gespeichert und in der
Signalverarbeitung 22 hinterlegt.In addition to the temperature of the exhaust gas at the chimney inlet,
due to the dew point the draft behavior of the
Neben der vorgeschlagenen Anordnung des Kaminzugsensors 24
und Temperatursensors 26 im Abgasausgang des Heizgerätes
oder am Abgaseintritt in den Kamin 18 ist eine Installation
an jeder beliebigen Stelle des Kamins 18 oder am Kaminende
denkbar. Der Installationsaufwand zur Sensormontage und
elektrischen Anbindung an das Verbrennungssystem erhöht
sich.In addition to the proposed arrangement of the
Die Signalverarbeitung 22 kann zu einer Regelung des
Brenners 10 herangezogen werden, die eine
Taupunktunterschreitung verhindert. Wird der mit einer
Taupunktunterschreitung korrespondierende Grenzwert
erreicht, steuert die Signalverarbeitung 22 den Brenner 10
so an, daß sich die Abgastemperatur erhöht. Bei
konventionellen Heizgeräten mit belastungsabhängiger
Abgastemperatur kommt eine sensorgesteuerte Begrenzung der
minimalen Teillast in Betracht. Der Grenzwert ist so zu
wählen, daß eine Taupunktunterschreitung verhindernde
Ansteuerung des Brenners 10 so rechtzeitig erfolgt, daß die
Systemträgheit bereits berücksichtigt ist. Der Grenzwert
kann auch von dem Gradienten des Druckverlaufs abhängen.The
Das vorgeschlagene Sensorsystem zur Taupunktüberwachung
kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn sich
beispielsweise bei Austausch eines Brennersystems unter
Beibehaltung der Abgasabführung die Abgastemperatur
verringert und damit die Gefahr einer Versottung des Kamins
18 stark zunimmt. Die Überwachung wird in der
Brennersteuerung integriert. Die Grenzwerte sind bei der
Inbetriebnahme an die speziellen Kaminkenndaten anzupassen
und der Signalverarbeitung 22 mitzuteilen.The proposed sensor system for dew point monitoring
is used especially when
for example when replacing a burner system
Maintaining the exhaust gas discharge the exhaust gas temperature
reduced and thus the risk of sooting the
Claims (9)
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|---|---|---|---|
| DE19941700A DE19941700C1 (en) | 1999-09-02 | 1999-09-02 | Heating boiler operating device uses detected pressure of exhaust gases within burner flue for detecting potential drop below dew point |
| DE19941700 | 1999-09-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP1081435A2 true EP1081435A2 (en) | 2001-03-07 |
| EP1081435A3 EP1081435A3 (en) | 2003-03-05 |
Family
ID=7920469
Family Applications (1)
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| DE (1) | DE19941700C1 (en) |
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Effective date: 20050606 |
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| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
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| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20051018 |