EP1635127A2 - Verfahren zur Temperaturmessung in einem Wärmetauscher - Google Patents
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- EP1635127A2 EP1635127A2 EP05019280A EP05019280A EP1635127A2 EP 1635127 A2 EP1635127 A2 EP 1635127A2 EP 05019280 A EP05019280 A EP 05019280A EP 05019280 A EP05019280 A EP 05019280A EP 1635127 A2 EP1635127 A2 EP 1635127A2
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- F24H15/212—Temperature of the water
Definitions
- the invention relates to a method for measuring temperature in a heat exchanger according to the preamble of patent claim 1.
- Precise control is important for the economic and safe operation of a heating system. This is essentially based on measured temperatures, whereby usually the flow temperature is decisive in the control.
- Boilers have a heat exchanger for the heat exchange between hot gases in a hot gas and water as a heating medium in a water room. These heat exchangers are often made of a cast material, such as aluminum or cast iron. This results in compact designs and it must be ensured a forced flow with the heating medium.
- temperature sensors are usually located in the water space of a boiler, for example within a dip tube. Therefore, they are only affected by the heating water.
- the disadvantage is the relatively late detection of a temperature rise in the event of water shortage, because then the sensor is in the airspace.
- the temperature readings may fluctuate because, for example, due to flow, the temperature distribution in the water space is uneven.
- temperature measuring points are known which detect only a wall temperature. Negative here have different temperature spreads between fuel gas and water side at low load and full load operation.
- the invention is therefore based on the object to provide a simple and reliable method for measuring temperature in a forced-flow heat exchanger of a boiler.
- the method for measuring the temperature in a heat exchanger is characterized in that at least one temperature sensor is provided in an inner wall arranged in the water space, and in that the measured control-relevant temperature is an integration value of inner wall temperature, outer wall temperature and water temperature.
- the temperature measured with the at least one temperature sensor in the inner wall arranged in the water space flows as a flow temperature into the control.
- the temperature sensor is inserted in a bore in the inner wall arranged in the water space and is therefore in a good heat-conducting contact with the surrounding wall.
- a good heat input from the outer wall is ensured at the position of the at least one temperature sensor, and the inner wall arranged in the water space is well flowed around by the heating medium.
- a simple and reliable method for measuring the temperature in a forced-flow heat exchanger of a boiler is provided.
- Immersion sleeves are no longer necessary and the advantages of the casting material, namely sufficient wall thicknesses, good heat transfer and anyway necessary ribs in the water space, are used. Any water shortages that occur can be detected more reliably and faster than with conventional measuring methods.
- An uneven temperature distribution in the water space also has no effect on the temperature measurement as different temperature spreads between fuel gas and water side at low load and full load operation.
- the integration of interior wall, exterior wall and water temperature combines the advantages of several existing individual measuring points.
- the following table shows exemplary measured values which lead to the corresponding temperature at the sensor in the position according to the invention: operating mode Water temperature [C °] Inside wall temperature [C °] Outside wall temperature [C °] Temperature at the sensor [C °] Low fire 80 82 79 81 Voillast 80 100 80 85
- the drawing illustrates an embodiment of the invention and shows in a single figure a measuring point on a heat exchanger in section.
- a forced-flow heat exchanger of a boiler is designed for the heat exchange between hot gases in a hot gas H and boiler water in a water space W.
- a temperature sensor T is arranged in an inner wall I arranged in the water space W and passes through the outer wall A, so that the measured temperature which is decisive for the control is an integration value of the inner wall temperature, outer wall temperature and water temperature.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturmessung in einem Wärmetauscher mit mindestens einem Temperaturfühler (T), insbesondere in einem zwangsdurchströmten Wärmetauscher eines Heizkessels aus einem Gusswerkstoff, welcher für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen in einem Heizgaszug (H) und Kesselwasser in einem Wasserraum (W) ausgelegt ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfaches und sicheres Verfahren zur Temperaturmessung in einem zwangsdurchströmten Wärmetauscher eines Heizkessels zu schaffen. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Temperaturfühler (T) in einer im Wasserraum (W) angeordneten Innenwand (I) vorgesehen und die gemessene, für die Regelung maßgebende Temperatur ist ein Integrationswert aus Innenwandtemperatur, Außenwandtemperatur und Wassertemperatur. Dieser Wert fließt als Vorlauftemperatur in die Regelung ein.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturmessung in einem Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Für den wirtschaftlichen und sicheren Betrieb einer Heizungsanlage ist eine genaue Regelung wichtig. Diese basiert im Wesentlichen auf gemessenen Temperaturen, wobei üblicherweise die Vorlauftemperatur maßgebend in die Regelung einfließt. Heizkessel besitzen einen Wärmetauscher für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen in einem Heizgaszug und Wasser als Heizmedium in einem Wasserraum. Diese Wärmetauscher werden häufig aus einem Gusswerkstoff, beispielsweise Aluminium oder Gusseisen, hergestellt. Dadurch ergeben sich kompakte Bauformen und es muss eine Zwangsdurchströmung mit dem Heizmedium sichergestellt sein.
Bei bekannten Verfahren zur Temperaturmessung in einem Wärmetauscher sitzen Temperaturfühler in der Regel im Wasserraum eines Heizkessels, zum Beispiel innerhalb einer Tauchhülse. Daher werden sie nur vom Heizwasser beeinflusst. Nachteilig ist daran die relativ späte Erfassung eines Temperaturanstiegs im Falle von auftretendem Wassermangel, weil sich dann der Sensor im Luftraum befindet. Außerdem können möglicherweise die Temperaturmesswerte schwanken, weil zum Beispiel strömungsbedingt die Temperaturverteilung im Wasserraum ungleichmäßig ist.
Andererseits sind auch Temperaturmessstellen bekannt, welche ausschließlich eine Wandtemperatur erfassen. Negativ wirken sich hier abweichende Temperaturspreizungen zwischen Heizgas- und Wasserseite bei Kleinlast- und Volllastbetrieb aus. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein einfaches und sicheres Verfahren zur Temperaturmessung in einem zwangsdurchströmten Wärmetauscher eines Heizkessels zu schaffen.
- Erfindungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
- Das Verfahren zur Temperaturmessung in einem Wärmetauscher ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturfühler in einer im Wasserraum angeordneten Innenwand vorgesehen ist, und dass die gemessene, für die Regelung maßgebende Temperatur ein Integrationswert aus Innenwandtemperatur, Außenwandtemperatur und Wassertemperatur ist.
Dabei fließt die mit dem mindestens einen Temperaturfühler in der im Wasserraum angeordneten Innenwand gemessene Temperatur als Vorlauftemperatur in die Regelung ein. Der Temperaturfühler ist in einer Bohrung in der im Wasserraum angeordneten Innenwand eingesetzt und steht daher mit der umgebenden Wand in einem gut Wärme leitenden Kontakt. An der Position des mindestens einen Temperaturfühlers ist gleichzeitig auch ein guter Wärmeeintrag aus der Außenwand sichergestellt und die im Wasserraum angeordnete Innenwand wird gut vom Heizmedium umströmt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der dazu gehörenden Anordnung wird ein einfaches und sicheres Verfahren zur Temperaturmessung in einem zwangsdurchströmten Wärmetauscher eines Heizkessels geschaffen. Tauchhülsen sind nicht mehr nötig und die Vorteile des Gusswerkstoffes, nämlich ausreichende Wanddicken, guter Wärmeübergang und ohnehin nötige Rippen im Bereich des Wasserraumes, werden genutzt. Eventuell auftretender Wassermangel kann sicherer und schneller als mit herkömmlichen Messmethoden detektiert werden. Eine ungleichmäßige Temperaturverteilung im Wasserraum hat ebenso keinen Einfluss auf die Temperaturmessung wie unterschiedliche Temperaturspreizungen zwischen Heizgas- und Wasserseite bei Kleinlast- und Volllastbetrieb. Durch die Integration von Innenwand-, Außenwand- und Wassertemperatur werden die Vorteile von mehreren bisherigen Einzelmessstellen kombiniert.
In der nachfolgenden Tabelle finden sich beispielhafte Messwerte, welche zur entsprechenden Temperatur am Fühler in der erfindungsgemäßen Position führen:Betriebsart Wassertemperatur [C°] Innenwandtemperatur [C°] Außenwandtemperatur [C°] Temperatur am Fühler [C°] Kleinlast 80 82 79 81 Voillast 80 100 80 85 - Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und zeigt in einer einzigen Figur eine Messstelle an einem Wärmetauscher im Schnitt.
- Ein zwangsdurchströmter Wärmetauscher eines Heizkessels ist für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen in einem Heizgaszug H und Kesselwasser in einem Wasserraum W ausgelegt.
Ein Temperaturfühler T ist in einer im Wasserraum W angeordneten Innenwand I angeordnet und durchgreift die Außenwand A, so dass die gemessene, für die Regelung maßgebende Temperatur ein Integrationswert aus Innenwandtemperatur, Außenwandtemperatur und Wassertemperatur ist.
Claims (5)
- Verfahren zur Temperaturmessung in einem Wärmetauscher mit mindestens einem Temperaturfühler (T), insbesondere in einem zwangsdurchströmten Wärmetauscher eines Heizkessels aus einem Gusswerkstoff, welcher für den Wärmeaustausch zwischen Heizgasen in einem Heizgaszug und Kesselwasser in einem Wasserraum (W) ausgelegt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturfühler (T) in einer im Wasserraum (W) angeordneten Innenwand (I) vorgesehen ist, und dass die gemessene, für die Regelung maßgebende Temperatur ein Integrationswert aus Innenwandtemperatur, Außenwandtemperatur und Wassertemperatur ist. - Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem mindestens einen Temperaturfühler (T) in der im Wasserraum (W) angeordneten Innenwand (I) gemessene Temperatur als Vorlauftemperatur in die Regelung einfließt. - Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturfühler (T) in einer Bohrung in der im Wasserraum (W) angeordneten Innenwand (I) eingesetzt ist und mit dieser in einem gut Wärme leitenden Kontakt steht. - Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis3,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Position des mindestens einen Temperaturfühlers (T) ein guter Wärmeeintrag aus der Außenwand (A) sichergestellt ist. - Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass an der Position des mindestens einen Temperaturfühlers (T) die im Wasserraum (W) angeordnete Innenwand (I) gut vom Heizmedium umströmt wird.
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| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE102004043832B4 (de) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP3208552A1 (de) * | 2016-02-19 | 2017-08-23 | Vaillant GmbH | Heizungswärmetauscher |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3839244A1 (de) * | 1988-02-24 | 1989-09-07 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Heizgeraet, insbesondere fahrzeugzusatzheizgeraet |
| DE29512130U1 (de) * | 1994-08-02 | 1995-09-28 | Rapido Wärmetechnik GmbH, 41748 Viersen | Kessel |
| DE10051755C1 (de) * | 2000-10-18 | 2002-04-18 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Wärmetauscher für ein Fahrzeug-Zusatzheizgerät mit Überhitzungsschutzsensor |
| DE10056620C1 (de) * | 2000-11-15 | 2002-05-08 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Wärmetauscher für ein Fahrzeugzusatzheizgerät |
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2005
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3839244A1 (de) * | 1988-02-24 | 1989-09-07 | Webasto Ag Fahrzeugtechnik | Heizgeraet, insbesondere fahrzeugzusatzheizgeraet |
| DE29512130U1 (de) * | 1994-08-02 | 1995-09-28 | Rapido Wärmetechnik GmbH, 41748 Viersen | Kessel |
| DE10051755C1 (de) * | 2000-10-18 | 2002-04-18 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Wärmetauscher für ein Fahrzeug-Zusatzheizgerät mit Überhitzungsschutzsensor |
| DE10056620C1 (de) * | 2000-11-15 | 2002-05-08 | Webasto Thermosysteme Gmbh | Wärmetauscher für ein Fahrzeugzusatzheizgerät |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3208552A1 (de) * | 2016-02-19 | 2017-08-23 | Vaillant GmbH | Heizungswärmetauscher |
Also Published As
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