EP2664850A2 - Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung - Google Patents

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EP2664850A2
EP2664850A2 EP13165094.7A EP13165094A EP2664850A2 EP 2664850 A2 EP2664850 A2 EP 2664850A2 EP 13165094 A EP13165094 A EP 13165094A EP 2664850 A2 EP2664850 A2 EP 2664850A2
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EP
European Patent Office
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fuel
heater
motor current
combustion chamber
countermeasures
Prior art date
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EP13165094.7A
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French (fr)
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EP2664850A3 (de
EP2664850B1 (de
Inventor
Karl Stefan Riener
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B50/00—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone
    • F23B50/12—Combustion apparatus in which the fuel is fed into or through the combustion zone by gravity, e.g. from a fuel storage situated above the combustion zone the fuel being fed to the combustion zone by free fall or by sliding along inclined surfaces, e.g. from a conveyor terminating above the fuel bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2239/00—Fuels
    • F23N2239/02—Solid fuels

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a heating device, in which a small-grained fuel, preferably pellets or wood chips, is burned and wherein the fuel via a conveying device comprising a conveying member, in particular a screw conveyor, and a motor for driving the conveying member of a reservoir for the Fuel is transported in a combustion chamber of the heater.
  • a conveying device comprising a conveying member, in particular a screw conveyor, and a motor for driving the conveying member of a reservoir for the Fuel is transported in a combustion chamber of the heater.
  • Heaters or stoves which are operated with small-grained fuel materials such as pellets or wood chips, and the corresponding conveying devices for transporting the respective fuel from the reservoir or a storage in the combustion chamber of the heater are known in principle.
  • a fire safety or safety-critical problem in the known heating devices represents the possibility of burn-back from the combustion chamber back into at least a part of the conveyor into it, such burn-back is particularly caused or favored by a backwater of the already promoted in the combustion chamber fuel.
  • the backwater of the fuel in turn can have a variety of causes. These range from contamination of the conveyor or the combustion chamber of the heater, in particular due to neglecting the cleaning of the heater, about problems with the sufficient supply of combustion air into the combustion chamber of the heater, whereby a poor or incomplete combustion of the fuel material occurs, up to various other defects of the heater, which in particular affect the functioning of the conveyor. All of these problems can lead to the fact that in the direction of the combustion chamber or already in the combustion chamber funded fuel back into the or in the conveyor and thus a burn-back from the combustion chamber in the conveyor and in the worst case even back into the reservoir for the Fuel is possible.
  • the present invention has for its object to provide a method for controlling a heater in which a small-grained fuel is burned, which ensures the safety of the heater in particular by avoiding a burnback due a backlog of fuel increases while the comfort for an operator or operator of the heater is not reduced.
  • This object is achieved by a method of the type mentioned, in which the current consumption of the motor for driving the conveying member is monitored and an increase in the motor current over a normal or nominal value, in particular due to a backlog of the fuel in or in the conveyor , is detected and countermeasures are taken when detecting an increased motor current.
  • a rise in the motor current above the normal or nominal value caused by a backflow of the fuel material can be ascertained and it can then be detected by a control unit. and control device of the heater corresponding countermeasures are initiated or carried out.
  • the countermeasures are expediently designed so that, for example, an elimination of the backlog of fuel is sought or is ensured by other measures that a burn-back along the backlog is not possible. These measures increase the safety of the heating device in a simple manner, in particular with regard to a fire outside the combustion chamber of the heating device.
  • an embodiment of the method in which when detecting an increased motor current an audible, visual and / or information technology alarming or signaling an operator or user, in particular by means of a signal emitted by the heater and / or signal light and / or by an emitted by the heater, electronic message is performed, and wherein the operator or user of the heater must acknowledge this alarm message in particular.
  • Such an electronic message can be transmitted, for example in the form of an SMS, an e-mail or a push message via a smartphone application to the operator or user of the heater. In this way, the operator or user of the heater is immediately or immediately made aware of the backpressure problem in the heater and it allows him the timely remedy of the backwater or the underlying problem.
  • the conveying member of the conveying device or the motor of the conveying member is automatically stopped, so that no further supply of fuel into the combustion chamber.
  • the supply of combustion air into the combustion chamber is preferably increased to a possible maximum.
  • the countermeasures initiated in the determination of increased motor current are terminated and returned to normal operation and when a renewed increase in the motor current above the normal or nominal value countermeasures are again initiated, wherein the termination of the countermeasures and the experimental change to the normal operation of the heater is preferably repeated only a limited number of times.
  • the reliability of the heater is increased or reduced the number of cases in which wrongly or unnecessarily countermeasures were initiated.
  • the comfort for the operator or user of the heating device is increased. Limiting the number of repetitions of the experimental end of the countermeasures for the resolution of the backlog of fuel, the safety of the heater is not or only slightly reduced.
  • the heater is preferably shut down or turned off control and the heater only by setting a control action by the operator or user the heating again receives.
  • shutting down in particular by the immediate shutdown of the heater in the determination of increased motor current without implementation of other countermeasures to eliminate backwater, the safety of the heater or fire protection is increased.
  • the reliability of the heater is increased or reduced the number of shutdowns of the heater due to a backlog of the fuel.
  • a backlog of fuel via the power consumption of the motor for driving the conveying member is detected when the instantaneous value of the motor current for a certain period of time is above a specified limit, in particular the normal or nominal value of the motor current. It is also advantageous if a backlog of fuel via the current consumption of the motor for driving the conveying member is then determined when the average value of the motor current formed over a certain period of time over a set, further limit value, in particular the normal or nominal value of the motor current, lies.
  • the small-grained fuel is conveyed by the conveying member of the conveying device in a preferably inclined by about 45 ° relative to the horizontal downpipe, in which downpipe, the fuel then moves on the basis of gravity in the combustion chamber.
  • the safety or fire protection of the heater is increased, as by such a measure, the probability or possibility of backlog of fuel and thus a burn-back along the backlogged fuel is reduced.
  • the increased distance between the combustion chamber and conveying member due to the intermediate downpipe, the temperature in the region of the conveying member is reduced and thus increases the fire safety in areas outside the combustion chamber of the heater.
  • detection device which is preferably designed as a capacitive sensor
  • a possible backwater of the fuel in the downpipe is detected and if, should then over a measurement and assessment of the motor current of the engine an actual backlog of the fuel are detected, countermeasures are initiated.
  • a particularly safe and rapid detection or determination of a backlog of fuel is ensured, while at the same time the likelihood of incorrectly performing the countermeasures, even though there is no backwater, is minimized and an undisturbed normal heating operation of the heater is maintained.
  • a heater 1 is shown in a sectional side view.
  • This heating device 1 which is often referred to as a wood-burning stove, comprises a combustion chamber 2 and an operating and / or cleaning opening 3, which is closed by a combustion chamber door 4 which can be moved or opened as required.
  • the combustion chamber door 4 is equipped with a transparent, heat-resistant lens 5.
  • This combustion chamber door 4 is arranged in a front wall of a housing 6 of the heating device 1.
  • the housing 6 rests with a base plate on a substantially horizontal, lower support level 7, which is usually formed by a foot or ground.
  • a funnel-shaped bottom region of the storage container 9 an inlet opening 11 for charging a conveyor 12 is arranged, with which the fuel 10 is conveyed up and transferred into an inclined by about 45 ° relative to the horizontal downpipe 13.
  • the fuel 10 In an interior 14 of the downpipe 13, the fuel 10 then moves due to gravity further into the combustion chamber 2 and falls there over an air gap in a receiving tray 15, in which the fuel 10 is ignited and caused to burn.
  • the obliquely arranged drop tube 13 penetrates a rear wall plate 16, with which the combustion chamber 2 is separated from a remaining interior of the housing 6 of the heater 1.
  • the combustion chamber 2 is bounded by a cover plate 17 and an underside of the combustion chamber 2 is formed by a bottom plate 18.
  • the bottom plate 18 is provided with a pot-shaped receiving chamber 19 which extends in the opposite direction from the combustion chamber 2.
  • this receiving chamber 19 opens an outlet of a supply line 20 for combustion air 21 - indicated schematically by an arrow.
  • a bowl-shaped support frame 22 is placed on the edge of the bottom plate 18, which supports the receiving tray 15 for the fuel 10, so that a downwardly projecting container part 23 of the receiving tray 15 protrudes into the receiving chamber 19.
  • flue gases 29 in the region of a flue gas outlet 30 are supported in addition to the natural convection or the train by a flue gas fan 31, which is a negative pressure generated in the combustion chamber 2 and thus favors the influx of combustion air 21 and on the other hand sucks the resulting flue gas 29 from the combustion chamber 2.
  • the flue gas 29 thereby passes via an outflow opening 32 in the rear wall plate 16 of the combustion chamber 2 in an arranged behind the exhaust passage 33 and is sucked from there via an intake 34 from the flue gas fan 31 and sucked away and removed via the flue gas outlet 30 from the heater 1 and over disposed of a fireplace.
  • a circumferential convection channel 35 is formed around the combustion chamber 2, that is, immediately thereafter or outside the bottom plate 18, the rear wall plate 16 and the cover plate 17 of the combustion chamber.
  • convection air 36 occurs in a lower portion of the heater 1 via suction slots 37 in the lower part of the convection channel 35 and flows from there via a convection tube 38 upwards into the upper part of the convection channel 35, which convection tube 38 is surrounded by the hot flue gas 29, so that the convection air 36 is particularly well heated in the convection tube 38.
  • the now heated convection air 36 can leave the interior of the heating device 1 again via outflow slots 39, so that the heat of the heating device 1 is delivered to the region outside the heating device 1 via this convection process.
  • control and regulating device 43 The control or regulation of the flue gas blower 31 and an electric motor 40 of the conveying device 12, which motor 40 drives a conveying member 41 for transporting the fuel 10 via the inlet opening 11 from the reservoir 9 up to an upper end 42 of the drop tube 13, via a control and regulating device 43.
  • the control and regulating device 43 is connected to a transmitter 44, with which the room temperature is detected and as the actual temperature with a preset or preselected Target temperature is compared.
  • the supply of combustion air 21 or of primary air 27 and secondary air 26 into the combustion chamber 2 is increased by the control and regulating device 43 by means of appropriate control of the flue gas fan 31 and / or is increased by appropriate control of the motor 40 of the conveyor 12, the delivery rate of fuel 10 into the combustion chamber 2.
  • the conveying member 41 which is driven by the motor 40 and transports the fuel 10 in the conveying device 12, is designed in the present embodiment as a screw conveyor.
  • the electric motor 40 is designed as a variable-speed and non-pulsed AC motor, which AC motor is supplied with energy in particular via a three-phase low-voltage signal with a rated voltage of, for example, 24 V.
  • the heater 1 takes in a first step 45 the normal heating operation or normal operation and it takes place according to the detected by means of the transmitter 44 actual temperature and the preset target temperature, a regulated supply of fuel 10 through the conveyor 12 and combustion air 21 or primary air 27 and secondary air 26 via the flue gas fan 31st
  • the heating device 1 can be stopped or shut down, for example, by a further operating action of the operator or user or by a signal of the control and regulating device 43.
  • the current consumption of the motor 40 for driving the conveying member 41 is monitored by a monitoring device 46 by means of an example inductive measuring sensor 59 and an increase of the motor current above a normal or nominal value, in particular due to a backlog of the fuel 10 in the or in the conveyor 12, detected.
  • a monitoring device 46 countermeasures can be initiated or carried out, as in a further method step 47 in Fig. 2 is shown. These countermeasures prevent burnback along the backlogged fuel 10.
  • a non-contact sensing device 60 on or in the downpipe 13 may in the region of the upper end 42 of the drop tube 13, preferably a non-contact sensing device 60 on or in the downpipe 13 arranged be.
  • This detection device 60 is embodied, for example, as a capacitive sensor and is communicatively connected to the monitoring device 46. Now reports the very fast and sometimes incorrectly responsive capacitive sensor backlog of fuel 10 in the downpipe 13, the current consumption of the motor 40 for driving the conveyor member 41 is determined and evaluated at this specific time in the manner already described. If the current consumption is actually above the normal or nominal value, so that it can be assumed that a backlog of fuel 10, countermeasures are initiated or carried out by the monitoring device 46, as in the further method step 47 in Fig. 2 is shown.
  • the further method step 47 comprises a plurality of subordinate method steps 48, 51-54.
  • an electronic message in this case an SMS sent to the operator or user of the heater 1 so that it is informed immediately about the backwater and possibly also perform countermeasures can.
  • the sending of the SMS is repeated according to a specific, preset time interval until the operator or user of the heating device 1 acknowledges the alarm message by means of a return SMS or a corresponding operator action on the heating device 1.
  • the conveyor 12 is automatically stopped by the monitoring device 46 in conjunction with the control and regulating device 43 in a method step 51, so that no more fuel 10 in the downpipe 13 and in the combustion chamber 2 is supplied.
  • a safe burning of the fuel backlog should not be possible because, for example, the risk of burnback along the backwater in the conveyor 12 is too large or such burn-back is basically possible, it can be dispensed with burning off the fuel backpressure and the heater 1 to be shut down immediately.
  • the risk of such burnback is especially given when the fuel already in the downpipe 13 itself, for example due to resin deposits in the interior 14 of the downpipe 13, backwater and the backwater not, for example, due to a low supply of combustion air 21 into the combustion chamber 2, so a fuel bowl 10 overfilled receiving tray 15 causes the backwater, was brought about.
  • step 53 this burning process or the heating power occurring is monitored and the time is determined at which the fire in the receiving dish 15 in the combustion chamber 2 finally extinguishes. At a certain time, the fire will inevitably go out because the conveyor 12 has been shut down in step 51 and no further fuel 10 is promoted more in the receiving tray 15.
  • a final step 54 which may also be omitted if the necessary devices in the heater 1 are not present or these devices by the operator or Users of the heater 1 were not desired, carried out by means of a cleaning device 55, a cleaning of the interior 14 of the drop tube 13.
  • exemplified cleaning device 55 has a cylindrical or tubular housing which projects into the space of the reservoir 9 of the heater 1. Due to the comparatively small width or the comparatively small diameter of the housing of the cleaning device 55 refilling of fuel 10 in the reservoir 9 is not hindered because the new fuel 10 can be easily fed laterally past the cleaning device 55 in the reservoir 9.
  • a drive device 56 is provided, which can put a cleaning brush 57 for the interior 14 of the drop tube 13 in rotational or translational cleaning movements.
  • this is connected to the control and regulating device 43 of the heating device 1.
  • the cleaning brush 57 from the housing of the cleaning device 55 in the interior 14 of the downpipe 13 in translationally movable, so that a cleaning of the entire interior 14 can be done with the cleaning brush 57.
  • a slight lateral offset of a longitudinal center axis of the cleaning device 55 with respect to a rotation axis of the conveying member 41 of the conveying device 12 and a flexible embodiment of the telescoping device 58 ensure that the cleaning brush 57 can be moved past the conveying member 41 into the interior 14 of the drop tube 13.
  • the heater 1 After performing the cleaning operation, the heater 1 according to the embodiment in Fig. 2 shut down or switched off and takes only by setting a control action by the operator or user of the heater 1 or by a signal of the control and regulating device 43, the heating operation again.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung, in der ein kleinkörniges Brennmaterial, vorzugsweise Pellets oder Hackschnitzel, verbrannt wird und wobei das Brennmaterial über eine Fördervorrichtung umfassend ein Förderorgan, insbesondere eine Förderschnecke, und einen Motor zum Antreiben des Förderorgans von einem Vorratsbehälter für das Brennmaterial in einen Brennraum der Heizeinrichtung transportiert wird. Dabei wird die Stromaufnahme des Motors zum Antreiben des Förderorgans überwacht und ein Anstieg des Motorstroms über einen Normal- bzw. Nennwert, insbesondere aufgrund eines Rückstaus des Brennmaterials in die bzw. in der Fördervorrichtung, wird erkannt. Bei der Feststellung eines Rückstaus werden Gegenmaßnahmen eingeleitet. Dadurch ist ein Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung geschaffen, welches die Sicherheit der Heizeinrichtung insbesondere durch Vermeidung eines Rückbrands aufgrund eines Rückstaus von Brennmaterial erhöht und zugleich den Komfort für einen Betreiber bzw. Bediener der Heizeinrichtung nicht reduziert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung, in der ein kleinkörniges Brennmaterial, vorzugsweise Pellets oder Hackschnitzel, verbrannt wird und wobei das Brennmaterial über eine Fördervorrichtung umfassend ein Förderorgan, insbesondere eine Förderschnecke, und einen Motor zum Antreiben des Förderorgans von einem Vorratsbehälter für das Brennmaterial in einen Brennraum der Heizeinrichtung transportiert wird.
  • Heizeinrichtungen bzw. Kaminöfen, welche mit kleinkörnigen Brennmaterialien wie beispielsweise Pellets oder Hackschnitzel betrieben werden, und die entsprechenden Fördervorrichtungen zum Transport des jeweiligen Brennmaterials von dem Vorratsbehälter bzw. einem Vorratslager in den Brennraum der Heizeinrichtung sind prinzipiell bekannt.
  • Ein brandschutztechnisches bzw. sicherheitskritisches Problem bei den bekannten Heizeinrichtungen stellt die Möglichkeit eines Rückbrandes vom Brennraum zurück in zumindest einen Teil der Fördervorrichtung hinein dar, wobei ein solcher Rückbrand insbesondere durch einen Rückstau des bereits in den Brennraum geförderten Brennmaterials hervorgerufen bzw. begünstigt wird. Der Rückstau des Brennmaterials wiederum kann verschiedenste Ursachen haben. Diese reichen von einer Verschmutzung der Fördervorrichtung bzw. des Brennraums der Heizeinrichtung, insbesondere aufgrund einer Vernachlässigung der Reinigung der Heizeinrichtung, über Probleme mit der ausreichenden Zufuhr von Verbrennungsluft in den Brennraum der Heizeinrichtung, wodurch eine schlechte bzw. unvollständige Verbrennung des Brennmaterials auftritt, bis zu verschiedenen anderen Defekten der Heizeinrichtung, welche sich insbesondere auf die Funktionsfähigkeit der Fördervorrichtung auswirken. Alle diese Probleme können dazu führen, dass das in Richtung zum Brennraum bzw. bereits in den Brennraum geförderte Brennmaterial in die bzw. in der Fördervorrichtung zurückstaut und somit ein Rückbrand vom Brennraum in die Fördervorrichtung und im schlimmsten Fall sogar bis zurück in den Vorratsbehälter für das Brennmaterial möglich ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung, in der ein kleinkörniges Brennmaterial verbrannt wird, zu schaffen, welches die Sicherheit der Heizeinrichtung insbesondere durch Vermeidung eines Rückbrands aufgrund eines Rückstaus von Brennmaterial erhöht und zugleich den Komfort für einen Betreiber bzw. Bediener der Heizeinrichtung nicht reduziert.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem die Stromaufnahme des Motors zum Antreiben des Förderorgans überwacht wird und ein Anstieg des Motorstroms über eine Normal- bzw. Nennwert, insbesondere aufgrund eines Rückstaus des Brennmaterials in die bzw. in der Fördervorrichtung, erkannt wird und bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
  • Durch das Überwachen, das heißt das Messen und Auswerten, der Stromaufnahme des Motors mittels eines Messsensors bzw. einer Überwachungseinrichtung kann ein durch einen Rückstau des Brennmaterials hervorgerufener Anstieg des Motorstroms über den Normal- bzw. Nennwert festgestellt werden und es können daraufhin von einer Steuer- und Regeleinrichtung der Heizeinrichtung entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet bzw. durchgeführt werden. Die Gegenmaßnahmen sind zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass beispielsweise eine Beseitigung des Rückstaus von Brennmaterial angestrebt wird oder durch anderweitige Maßnahmen sichergestellt ist, dass ein Rückbrand entlang des Rückstaus nicht möglich ist. Durch diese Maßnahmen wird auf einfache Art und Weise die Sicherheit der Heizeinrichtung, insbesondere in Bezug auf einen Brand außerhalb des Brennraums der Heizeinrichtung, erhöht.
  • Ein solches Vorgehen ist weiters auch mit einem sehr geringen Zusatzaufwand verbunden, da die Steuer- und Regeleinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der Heizeinrichtung bzw. des Motors zum Antreiben des Förderorgans der Fördervorrichtung ohnehin vorhanden ist und die Heizeinrichtung problemlos bzw. mit geringem Aufwand um einen Messsensor bzw. eine Überwachungseinrichtung erweitert werden kann, welche die Stromaufnahme des Motors zum Antreiben des Förderorgans messen bzw. überwachen. Somit sind zusätzliche Arbeiten bei der Herstellung der Heizeinrichtung bzw. Umbauarbeiten an der Heizeinrichtung im Nachrüstungsfall, wenn überhaupt, nur in einem sehr geringen Umfang notwendig.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.
  • Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei welcher bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms eine akustische, visuelle und/oder informationstechnische Alarmierung bzw. Signalisierung eines Betreibers bzw. Benutzers, insbesondere mittels eines von der Heizeinrichtung abgegebenen Signaltons und/oder Signallichts und/oder mittels einer von der Heizeinrichtung ausgesandten, elektronischen Nachricht, durchgeführt wird und wobei der Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung diese Alarmmeldung insbesondere quittieren muss. Eine solche elektronische Nachricht kann beispielsweise in Form einer SMS, einer E-Mail oder einer Push-Nachricht über eine Smartphone-Applikation an den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung übermittelt werden. Auf diese Weise wird der Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung sofort bzw. umgehend auf das Rückstauproblem in der Heizeinrichtung aufmerksam gemacht und es wird ihm die zeitnahe Behebung des Rückstaus bzw. des zugrundeliegenden Problems ermöglicht. Dadurch wird ein Rückbrand entlang des Rückstaus vermieden und die Sicherheit der Heizeinrichtung erhöht. Im Fall, dass der Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung die Alarmmeldung quittieren muss, ist eine sichere Alarmierung des Betreibers bzw. Benutzers gewährleistet, da die Ausgabe des Signaltons und/oder des Signallichts durch die Heizeinrichtung erst bei der Quittierung der Alarmierung beendet wird bzw. da die Aussendung der elektronischen Alarmierungsnachricht so lange gemäß eines bestimmten Zeitinterfalls wiederholt wird, bis eine Quittierungsnachricht eintrifft oder eine entsprechende Bedienhandlung an der Heizeinrichtung gesetzt wird.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms das Förderorgan der Fördervorrichtung bzw. der Motor des Förderorgans automatisch gestoppt wird, sodass keine weitere Zufuhr von Brennmaterial in den Brennraum erfolgt. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms die Zufuhr von Verbrennungsluft in den Brennraum vorzugsweise auf ein mögliches Maximum erhöht wird. Durch diese Gegenmaßnahmen wird das rückgestaute Brennmaterial auf sehr einfache und komfortable Art und Weise verbrannt bzw. entfernt. Insbesondere sind dabei keine zusätzlichen Vorrichtungen neben denen, welche für den normalen Heizbetrieb der Heizeinrichtung ohnehin nötig sind, erforderlich. Auch ist bei diesen Gegenmaßnahmen kein Eingreifen bzw. eine manuelle Tätigkeit des Betreibers bzw. Benutzers der Heizeinrichtung von Nöten, da diese Gegenmaßnahmen automatisch von der Heizeinrichtung durchgeführt werden können.
  • In diesem Zusammenhang sei explizit darauf hingewiesen, dass es besonders vorteilhaft ist, die beiden soeben beschriebenen Maßnahmen zur automatischen Beseitigung eines Rückstaus von Brennmaterial (Stoppen der Fördervorrichtung bzw. der weiteren Zufuhr von Brennmaterial in den Brennraum, Erhöhen der Zufuhr von Verbrennungsluft in den Brennraum) zu kombinieren, d.h. gleichzeitig einzusetzen, um den Rückstau von Brennmaterial besonders rasch aufzulösen.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn automatisch nach einer bestimmten, einstellbaren Zeit, beispielsweise nach 10 Minuten, oder durch Setzen einer Bedienhandlung durch den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung die bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms eingeleiteten Gegenmaßnahmen beendet werden und in den Normalbetrieb zurückgewechselt wird und bei einem neuerlichen Ansteigen des Motorstroms über den Normal- bzw. Nennwert wieder Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, wobei das Beenden der Gegenmaßnahmen und der versuchsweise Wechsel in den Normalbetrieb der Heizeinrichtung vorzugsweise nur eine begrenzte Anzahl Mal wiederholt wird. Auf diese Weise wird die Ausfallsicherheit der Heizeinrichtung erhöht bzw. die Anzahl der Fälle, in denen zu Unrecht bzw. unnötigerweise Gegenmaßnahmen eingeleitet wurden, reduziert. Dadurch wird insbesondere auch der Komfort für den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung erhöht. Durch die Begrenzung der Wiederholungen der versuchsweisen Beendigung der Gegenmaßnahmen zur Auflösung des Rückstaus von Brennmaterial wird die Sicherheit der Heizeinrichtung nicht bzw. nur unwesentlich reduziert.
  • Günstig ist es auch, wenn bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms und wahlweise nach einer insbesondere erfolglosen Durchführung von anderen Gegenmaßnahmen, die Heizeinrichtung vorzugsweise steuerungsgeführt stillgelegt bzw. abgeschaltet wird und die Heizeinrichtung erst durch das Setzen einer Bedienhandlung durch den Betreiber bzw. Benutzer den Heizbetrieb wieder aufnimmt. Durch das Stilllegen, insbesondere durch das sofortige Stilllegen der Heizeinrichtung bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms ohne Durchführung von anderen Gegenmaßnahmen zur Beseitigung eines Rückstaus, wird die Sicherheit der Heizeinrichtung bzw. der Brandschutz erhöht. Durch das Einleiten bzw. Durchführen von anderen Gegenmaßnahmen zur Auflösung des Rückstaus von Brennmaterial und durch das Stilllegen der Heizeinrichtung erst dann, wenn diese anderen Gegenmaßnahmen keinen Erfolg gebracht haben, das heißt, wenn durch die anderen Gegenmaßnahmen der Rückstau nicht aufgelöst werden konnte, wird die Ausfallsicherheit der Heizeinrichtung erhöht bzw. die Anzahl der Stilllegungen der Heizeinrichtung aufgrund eines Rückstaus des Brennmaterials reduziert. Nach der Stilllegung der Heizeinrichtung bzw. vor einer neuerlichen Inbetriebnahme der Heizeinrichtung muss der Rückstau von Brennmaterial bzw. das zugrundeliegende Problem vom Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung gelöst bzw. behoben werden.
  • Vorteilhaft ist es, wenn ein Rückstau von Brennmaterial über die Stromaufnahme des Motors zum Antreiben des Förderorgans dann festgestellt wird, wenn der Momentanwert des Motorstroms eine bestimmte Zeitspanne über einem festgelegten Grenzwert, insbesondere dem Normal- bzw. Nennwert des Motorstroms, liegt. Vorteilhaft ist es auch, wenn ein Rückstau von Brennmaterial über die Stromaufnahme des Motors zum Antreiben des Förderorgans dann festgestellt wird, wenn der über einen bestimmten Zeitraum gebildete Mittelwert des Motorstroms über einem festgelegten, weiteren Grenzwert, insbesondere dem Normal- bzw. Nennwert des Motorstroms, liegt. Durch diese Arten der Feststellung eines Rückstaus über die Stromaufnahme des Motors sind fehlerhafte Auslösungen bzw. Durchführungen von Gegenmaßnahmen zur Behebung bzw. Beseitigung des Rückstaus und/oder fehlerhafte Stilllegungen bzw. Abschaltungen der Heizeinrichtung vermeidbar bzw. zumindest reduzierbar.
  • Günstig ist es auch, wenn das kleinkörnige Brennmaterial vom Förderorgan der Fördervorrichtung in ein vorzugsweise um rund 45° gegenüber der Horizontalen geneigtes Fallrohr befördert wird, in welchem Fallrohr sich das Brennmaterial dann aufgrund der Schwerkraft in den Brennraum weiterbewegt. Auf diese Weise ist die Sicherheit bzw. der Brandschutz der Heizeinrichtung erhöht, da durch eine solche Maßnahme die Wahrscheinlichkeit bzw. Möglichkeit eines Rückstaus von Brennmaterial und damit ein Rückbrand entlang des rückgestauten Brennmaterials reduziert ist. Auch wird durch den vergrößerten Abstand von Brennraum und Förderorgan aufgrund des dazwischenliegenden Fallrohrs die Temperatur im Bereich des Förderorgans reduziert und damit die Brandsicherheit in Bereichen außerhalb des Brennraums der Heizeinrichtung erhöht. Durch die Ausbildung des Fallrohres ist es insbesondere auch noch möglich, zwischen einem brennraumseitigen Ende des Fallrohres und einer Aufnahmeschale für das Brennmaterial im Brennraum, in welcher Aufnahmeschale das Brennmaterial verbrannt wird, einen Abstand bzw. eine Luftstrecke vorzusehen, wodurch die soeben genannten Effekte bzw. Vorteile noch verstärkt werden.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms mittels einer Reinigungsvorrichtung eine Reinigung eines Innenraums des Fallrohrs durchgeführt wird. Auf diese Weise ist die Sicherheit bzw. der Brandschutz der Heizeinrichtung im Zusammenhang mit der Ausbildung eines Fallrohres erhöht, da durch die Reinigung des Innenraums des Fallrohres die Möglichkeit eines Rückstaus von Brennmaterial im Fallrohr selbst und damit die Möglichkeit eines Rückbrands reduziert bzw. sogar praktisch ausgeschlossen ist. Insbesondere über einen längeren Zeitraum im Innenraum des Fallrohres abgelagerte Harzreste können die Wahrscheinlichkeit eines Rückstaus von Brennmaterial im Fallrohr selbst erhöhen. Durch die automatische bzw. bedarfsweise Reinigung des Innenraums des Fallrohres ist überdies der Komfort für den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung erhöht.
  • Schließlich ist es auch besonders günstig, wenn mittels einer am oder im Fallrohr, insbesondere im Bereich eines oberen Endes des Fallrohres, angeordneten Erfassungsvorrichtung, welche vorzugsweise als kapazitiver Sensor ausgeführt ist, ein möglicher Rückstau des Brennmaterials im Fallrohr festgestellt wird und wenn, sollte daraufhin über eine Messung und Bewertung des Motorstroms des Motors ein tatsächlicher Rückstau des Brennmaterials erkannt werden, Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Auf diese Weise ist eine besonders sicher und schnelle Erkennung bzw. Feststellung eines Rückstaus von Brennmaterial sichergestellt, wobei gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit für eine fälschliche Durchführung der Gegenmaßnahmen, obwohl gar kein Rückstau vorliegt, minimiert wird und ein ungestörter normaler Heizbetrieb der Heizeinrichtung aufrechterhalten wird.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    eine Schnittdarstellung einer Heizeinrichtung in einer Seitenansicht; und
    Fig. 2
    ein Aktivitätsdiagramm zur Visualisierung einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Steuerung der Heizeinrichtung.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.
  • In Fig. 1 ist eine Heizeinrichtung 1 in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellt.
  • Diese Heizeinrichtung 1, welche oft auch als Kaminofen bezeichnet wird, umfasst einen Brennraum 2 und eine Bedienungs- und/oder Reinigungsöffnung 3, die durch eine bedarfsweise bewegbare bzw. öffenbare Brennraumtür 4 verschlossen ist. Die Brennraumtür 4 ist mit einer transparenten, hitzebeständigen Sichtscheibe 5 ausgestattet. Diese Brennraumtür 4 ist in einer Frontwand eines Gehäuses 6 der Heizeinrichtung 1 angeordnet. Das Gehäuse 6 ruht mit einer Grundplatte auf einer im Wesentlichen horizontalen, unteren Aufstandsebene 7, welche üblicherweise durch einen Fuß- oder Erdboden gebildet ist.
  • In einem hinteren Bereich des Gehäuses 6 der Heizeinrichtung 1 ist ein über eine verschließbare Beschickungsöffnung 8 zugänglicher und nachfüllbarer Vorratsbehälter 9 für ein kleinkörniges Brennmaterial 10, vorzugsweise Pellets oder Hackschnitzel, angeordnet. In einem trichterförmigen Bodenbereich des Vorratsbehälters 9 ist eine Zulauföffnung 11 zur Beschickung einer Fördervorrichtung 12 angeordnet, mit der das Brennmaterial 10 hochgefördert und in ein um rund 45° gegenüber der Horizontalen geneigtes Fallrohr 13 übergeführt wird.
  • In einem Innenraum 14 des Fallrohrs 13 bewegt sich das Brennmaterial 10 dann aufgrund der Schwerkraft weiter in den Brennraum 2 und fällt dort über eine Luftstrecke in eine Aufnahmeschale 15, in welcher das Brennmaterial 10 entzündet und zum Abbrand gebracht wird. Das schräg angeordnete Fallrohr 13 durchdringt eine Rückwandplatte 16, mit der der Brennraum 2 gegenüber einem restlichen Innenraum des Gehäuses 6 der Heizeinrichtung 1 abgetrennt ist.
  • Nach oben hin ist der Brennraum 2 durch eine Abdeckplatte 17 begrenzt und eine Unterseite des Brennraums 2 ist durch eine Bodenplatte 18 gebildet. Die Bodenplatte 18 ist mit einer topfförmigen Aufnahmekammer 19 ausgestattet, die sich in die vom Brennraum 2 entgegengesetzte Richtung erstreckt. In diese Aufnahmekammer 19 mündet ein Auslass einer Zuleitung 20 für Verbrennungsluft 21 - schematisch durch einen Pfeil angedeutet. In dieser Aufnahmekammer 19 ist auf dem Rand der Bodenplatte 18 ein schüsselförmiges Traggestell 22 aufgesetzt, welches die Aufnahmeschale 15 für das Brennmaterial 10 haltert, sodass ein nach unten ragender Behälterteil 23 der Aufnahmeschale 15 in die Aufnahmekammer 19 vorragt.
  • Im Traggestell 22 und im in Richtung zur Aufnahmekammer 19 vorragenden Behälterteil 23 der Aufnahmeschale 15 sind Durchbrüche 24 bzw. weitere Durchbrüche 25 angeordnet, durch die die Verbrennungsluft 21 als Sekundärluft 26 - schematisch durch Pfeile angedeutet - und als Primärluft 27 - ebenso schematisch durch Pfeile angedeutet - in einen Innenraum 28 der Aufnahmeschale 15 eintreten kann. Die Primärluft 27 und die Sekundärluft 26 treffen dabei von verschiedenen Seiten auf das in der Aufnahmeschale 15 enthaltene Brennmaterial 10 und ermöglichen dadurch eine vollständige und restlose Verbrennung bzw. einen gleichmäßigen Abbrand des Brennmaterials 10.
  • Die Förderung der Primärluft 27 bzw. der Sekundärluft 26 und der Abzug der durch die Verbrennung des Brennmaterials 10 im Brennraum 2 entstehenden Rauchgase 29 in den Bereich eines Rauchgasauslasses 30 werden neben der natürlichen Konvektion bzw. dem Zug durch ein Rauchgasgebläse 31 unterstützt, welches einen Unterdruck im Brennraum 2 erzeugt und damit das Einströmen der Verbrennungsluft 21 begünstigt und andererseits das entstandene Rauchgas 29 aus dem Brennraum 2 absaugt. Das Rauchgas 29 tritt dadurch über eine Ausströmöffnung 32 in der Rückwandplatte 16 des Brennraums 2 in einen dahinter angeordneten Abgaskanal 33 über und wird von dort über eine Ansaugöffnung 34 vom Rauchgasgebläse 31 angesaugt bzw. weggesaugt und über den Rauchgasauslass 30 aus der Heizeinrichtung 1 entfernt und über einen Kamin entsorgt.
  • Zur Verbesserung der Wärmeabgabe der Heizeinrichtung 1 ist rund um den Brennraum 2, das heißt gleich anschließend bzw. außerhalb der Bodenplatte 18, der Rückwandplatte 16 und der Abdeckplatte 17 des Brennraums, ein umlaufender Konvektionskanal 35 ausgebildet. Zu erwärmende Konvektionsluft 36 tritt in einem unteren Bereich der Heizeinrichtung 1 über Ansaugschlitze 37 in den unteren Teil des Konvektionskanals 35 ein und strömt von dort über ein Konvektionsrohr 38 nach oben in den oberen Teil des Konvektionskanals 35, welches Konvektionsrohr 38 vom heißen Rauchgas 29 umspült wird, sodass die Konvektionsluft 36 im Konvektionsrohr 38 besonders gut erwärmt wird. Aus dem oberen Teil des Konvektionskanals 35 kann die nun erwärmte Konvektionsluft 36 über Ausströmschlitze 39 das Innere der Heizeinrichtung 1 wieder verlassen, sodass die Wärme der Heizeinrichtung 1 über diesen Konvektionsvorgang an den Bereich außerhalb der Heizeinrichtung 1 abgegeben wird.
  • Die Steuerung bzw. Regelung des Rauchgasgebläses 31 und eines elektrischen Motors 40 der Fördervorrichtung 12, welcher Motor 40 ein Förderorgan 41 zum Transport des Brennmaterials 10 über die Zulauföffnung 11 aus dem Vorratsbehälter 9 nach oben zu einem oberen Ende 42 des Fallrohrs 13 antreibt, erfolgt über eine Steuer- und Regeleinrichtung 43. Um die Steuerung bzw. Regelung der Heizeinrichtung 1 durchführen zu können, ist die Steuer- und Regeleinrichtung 43 mit einem Messwertgeber 44 verbunden, mit welchem die Raumtemperatur erfasst wird und als Ist-Temperatur mit einer voreingestellten bzw. vorgewählten Soll-Temperatur verglichen wird. Ist eine Erhöhung der Ist-Temperatur bzw. der Heizleistung der Heizeinrichtung 1 nötig, so wird von der Steuer- und Regeleinrichtung 43 die Zufuhr von Verbrennungsluft 21 bzw. von Primärluft 27 und Sekundärluft 26 in den Brennraum 2 mittels entsprechender Ansteuerung des Rauchgasgebläses 31 erhöht und/oder wird durch entsprechende Ansteuerung des Motors 40 der Fördervorrichtung 12 die Förderleistung von Brennmaterial 10 in den Brennraum 2 erhöht. Das Förderorgan 41, welches vom Motor 40 angetrieben wird und das Brennmaterial 10 in der Fördervorrichtung 12 transportiert, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als eine Förderschnecke ausgeführt.
  • Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist der elektrische Motor 40 als ein drehzahlregelbarer und ungetakteter Wechselstrommotor ausgeführt, welcher Wechselstrommotor insbesondere über ein dreiphasiges Niederspannungssignal mit einer Nennspannung von beispielsweise 24 V mit Energie versorgt wird.
  • Es kann nun vorkommen, dass sich das geförderte Brennmaterial 10 beispielsweise ausgehend vom Brennraum 2 in die Fördervorrichtung 12 rückstaut oder in der Fördervorrichtung 12 selbst, insbesondere im Fallrohr 13, rückstaut, was in weiterer Folge durch ein Entzünden dieses rückgestauten Brennmaterials 10 zu einem sicherheitskritischen Rückbrand in die Fördervorrichtung 12 zurück bzw. sogar bis in den Vorratsbehälter 9 der Heizeinrichtung 1 zurück führen kann. Ein solcher Rückbrand ist daher zu vermeiden.
  • Eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Steuerung der Heizeinrichtung 1, mit welchem Verfahren ein solcher Rückbrand vermeidbar ist, ist in Fig. 2 schematisch in Form eines Aktivitätsdiagramms dargestellt.
  • Nach dem Start der Heizeinrichtung 1, welcher beispielsweise durch eine Bedienhandlung eines Betreibers bzw. Benutzers der Heizeinrichtung 1 oder durch die Steuer- und Regeleinrichtung 43 aufgrund eines Absinkens der Raumtemperatur unter einen voreingestellten Wert ausgelöst wird, nimmt die Heizeinrichtung 1 in einem ersten Verfahrensschritt 45 den normalen Heizbetrieb bzw. Normalbetrieb auf und es erfolgt entsprechend der mittels des Messwertgebers 44 festgestellten Ist-Temperatur und der voreingestellten Soll-Temperatur eine geregelte Zufuhr von Brennmaterial 10 über die Fördervorrichtung 12 und von Verbrennungsluft 21 bzw. Primärluft 27 und Sekundärluft 26 über das Rauchgasgebläse 31. In diesem Betriebszustand kann die Heizeinrichtung 1 beispielsweise durch eine weitere Bedienhandlung des Betreibers bzw. Benutzers oder durch ein Signal der Steuer- und Regeleinrichtung 43 gestoppt bzw. stillgelegt werden.
  • Im Normalbetrieb der Heizeinrichtung 1 wird durch eine Überwachungseinrichtung 46 mittels eines beispielsweise induktiven Messsensors 59 die Stromaufnahme des Motors 40 zum Antreiben des Förderorgans 41 überwacht und ein Anstieg des Motorstroms über einen Normal- bzw. Nennwert, insbesondere aufgrund eines Rückstaus des Brennmaterials 10 in die bzw. in der Fördervorrichtung 12, erkannt. Somit können im Fall eines erhöhten Motorstroms bzw. eines Rückstaus von Brennmaterial 10 von der Überwachungseinrichtung 46 Gegenmaßnahmen eingeleitet bzw. durchgeführt werden, wie dies in einem weiteren Verfahrensschritt 47 in Fig. 2 dargestellt ist. Durch diese Gegenmaßnahmen wird ein Rückbrand entlang des rückgestauten Brennmaterials 10 vermieden.
  • Zur möglichst raschen Erkennung eines Rückstaus von Brennmaterial 10 insbesondere im Bereich eines oberen Endes des Förderorgans 41 der Fördervorrichtung 12 bzw. des oberen Endes 42 des Fallrohrs 13 kann im Bereich des oberen Endes 42 des Fallrohrs 13 eine vorzugsweise kontaktlos funktionierende Erfassungsvorrichtung 60 am oder im Fallrohr 13 angeordnet sein. Diese Erfassungsvorrichtung 60 ist beispielsweise als ein kapazitiver Sensor ausgeführt und ist mit der Überwachungseinrichtung 46 kommunikationsverbunden. Meldet nun der sehr schnell und teilweise auch fälschlicherweise ansprechende kapazitive Sensor einen Rückstau von Brennmaterial 10 im Fallrohr 13, so wird zu diesem konkreten Zeitpunkt in bereits beschriebener Art und Weise die Stromaufnahme des Motors 40 zum Antreiben des Förderorgans 41 ermittelt und bewertet. Liegt die Stromaufnahme tatsächlich über dem Normal- bzw. Nennwert, sodass von einem Rückstau von Brennmaterial 10 auszugehen ist, werden von der Überwachungseinrichtung 46 Gegenmaßnahmen eingeleitet bzw. durchgeführt, wie dies in dem weiteren Verfahrensschritt 47 in Fig. 2 dargestellt ist.
  • Der weitere Verfahrensschritt 47 umfasst mehrere, untergeordnete Verfahrensschritte 48, 51-54. Nach der Feststellung des Stromanstiegs wird einerseits in einem weiteren Verfahrensschritt 48 von der Überwachungseinrichtung 46 eine elektronische Nachricht, im konkreten Fall eine SMS, an den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung 1 versandt, sodass dieser unverzüglich über den Rückstau informiert wird und gegebenenfalls ebenso Gegenmaßnahmen durchführen kann. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform wird der Versand des SMS gemäß einem bestimmten, voreingestellten Zeitintervall solange wiederholt, bis der Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung 1 mittels einer Rück-SMS oder einer entsprechenden Bedienhandlung an der Heizeinrichtung 1 die Alarmmeldung quittiert.
  • Es können auch andere Arten von elektronischen Nachrichten, wie beispielsweise E-Mails oder Nachrichten an Smartphone-Applikationen, welche den Betreiber bzw. Benutzer vorzugsweise durch Darstellung einer Push-Nachricht auf dem Smartphone alarmieren, versandt werden. Zusätzlich oder alternativ zum Versand einer elektronischen Nachricht kann es ebenso zweckmäßig sein, den Stromanstieg bzw. den Rückstau des Brennmaterials 10 auf akustischem oder visuellem Weg an den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung zu melden, indem - siehe Fig. 1 - von der Überwachungseinrichtung 46 mittels einer akustischem Signalvorrichtung 49 ein Signalton und/oder mittels einer visuellen Signalvorrichtung 50 ein insbesondere blinkendes Signallicht ausgegeben wird. Die Ausgabe dieser Signale wird wahlweise ebenso erst nach einer Quittierung durch den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung 1 gestoppt.
  • Parallel zur Alarmierung des Betreibers bzw. Benutzers der Heizeinrichtung 1 wird von der Überwachungseinrichtung 46 im Zusammenspiel mit der Steuer- und Regeleinrichtung 43 in einem Verfahrensschritt 51 die Fördervorrichtung 12 automatisch gestoppt, sodass kein weiteres Brennmaterial 10 mehr in das Fallrohr 13 bzw. in den Brennraum 2 zugeführt wird.
  • Nachdem die Fördervorrichtung 12 gestoppt wurde bzw. auch bereits parallel dazu oder vorher wird in einem weiteren Verfahrensschritt 52 durch entsprechende Ansteuerung des Rauchgasgebläses 31 die Zufuhr von Verbrennungsluft 21 bzw. von Primärluft 27 und Sekundärluft 26 zum Brennmaterial 10 in der Aufnahmeschale 15 des Brennraums 2 auf ein Maximum erhöht, sodass der Brennmaterial-Rückstau möglichst rasch und rückstandsfrei verbrannt bzw. aufgelöst wird.
  • Sollte ein gefahrloses Verbrennen des Brennmaterial-Rückstaus nicht möglich sein, weil beispielsweise dabei die Gefahr eines Rückbrands entlang des Rückstaus in die Fördervorrichtung 12 hinein zu groß ist oder ein solcher Rückbrand grundsätzlich möglich ist, so kann auf ein Abbrennen des Brennmaterial-Rückstaus verzichtet werden und die Heizeinrichtung 1 unverzüglich stillgelegt werden. Die Gefahr eines solchen Rückbrands ist insbesondere dann gegeben, wenn das Brennmaterial bereits im Fallrohr 13 selbst, beispielsweise aufgrund von Harzablagerungen im Innenraum 14 des Fallrohrs 13, rückstaut und der Rückstau nicht beispielsweise aufgrund einer zu geringen Zufuhr von Verbrennungsluft 21 in den Brennraum 2, sodass eine mit Brennmaterial 10 überfüllte Aufnahmeschale 15 den Rückstau verursacht, herbeigeführt wurde.
  • Wird der Rückstau von Brennmaterial 10 abgebrannt, so wird in einem weiteren Verfahrensschritt 53 dieser Abbrennvorgang bzw. die dabei auftretende Heizleistung überwacht und der Zeitpunkt festgestellt, an dem das Feuer in der Aufnahmeschale 15 im Brennraum 2 schlussendlich erloschen ist. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird das Feuer zwangsläufig erlöschen, da die Fördervorrichtung 12 im Verfahrensschritt 51 stillgelegt wurde und kein weiteres Brennmaterial 10 mehr in die Aufnahmeschale 15 gefördert wird.
  • Nach dem Erlöschen des Feuers in der Aufnahmeschale 15 wird in einem abschließenden Verfahrensschritt 54, welcher auch entfallen kann, wenn die dafür nötigen Vorrichtungen in der Heizeinrichtung 1 nicht vorhanden sind bzw. diese Vorrichtungen vom Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung 1 nicht gewünscht wurden, mittels einer Reinigungsvorrichtung 55 eine Reinigung des Innenraums 14 des Fallrohrs 13 durchgeführt.
  • Die in Fig. 1 beispielhaft veranschaulichte Reinigungsvorrichtung 55 besitzt ein zylinderförmiges bzw. rohrförmiges Gehäuse, welches in den Raum des Vorratsbehälters 9 der Heizeinrichtung 1 hineinragt. Aufgrund der vergleichsweise geringen Breite bzw. des vergleichsweise kleinen Durchmessers des Gehäuses der Reinigungsvorrichtung 55 ist ein Nachfüllen von Brennmaterial 10 in den Vorratsbehälter 9 nicht behindert, da das neue Brennmaterial 10 problemlos seitlich an der Reinigungsvorrichtung 55 vorbei in den Vorratsbehälter 9 zugeführt werden kann.
  • In einem hinteren Endbereich des Gehäuses der Reinigungsvorrichtung 55 ist eine Antriebsvorrichtung 56 vorgesehen, welche eine Reinigungsbürste 57 für den Innenraum 14 des Fallrohrs 13 in rotatorische oder translatorische Reinigungsbewegungen versetzten kann. Zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtung 56 ist diese mit der Steuer- und Regeleinrichtung 43 der Heizeinrichtung 1 verbunden. Über eine Teleskopiervorrichtung 58 ist die Reinigungsbürste 57 aus dem Gehäuse der Reinigungsvorrichtung 55 in den Innenraum 14 des Fallrohres 13 hinein translatorisch bewegbar, sodass eine Reinigung des gesamten Innenraums 14 mit der Reinigungsbürste 57 erfolgen kann. Ein leichter seitlicher Versatz einer Längsmittelachse der Reinigungsvorrichtung 55 in Bezug auf eine Drehachse des Förderorgans 41 der Fördervorrichtung 12 und eine flexible Ausführung der Teleskopiervorrichtung 58 stellen sicher, dass die Reinigungsbürste 57 am Förderorgan 41 vorbei in den Innenraum 14 des Fallrohrs 13 bewegt werden kann.
  • Nach der Durchführung des Reinigungsvorgangs wird die Heizeinrichtung 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 stillgelegt bzw. abgeschaltet und nimmt erst durch das Setzen einer Bedienhandlung durch den Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung 1 oder durch ein Signal der Steuer- und Regeleinrichtung 43 den Heizbetrieb wieder auf.
  • Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Heizeinrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
  • Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Heizeinrichtung bzw. des Verfahrens zur Steuerung der Heizeinrichtung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben bzw. desselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
  • Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1; 2 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.
    • Bezugszeichenaufstellung
  • 1 Heizeinrichtung 36 Konvektionsluft
    2 Brennraum 37 Ansaugschlitze
    3 Bedienungs- und/oder Reinigungsöffnung 38 Konvektionsrohr
    39 Ausströmschlitze
    4 Brennraumtür 40 Motor
    5 Sichtscheibe
    41 Förderorgan
    6 Gehäuse 42 Oberes Ende
    7 Aufstandsebene 43 Steuer- und Regeleinrichtung
    8 Beschickungsöffnung 44 Messwertgeber
    9 Vorratsbehälter 45 Verfahrensschritt
    10 Brennmaterial
    46 Überwachungseinrichtung
    11 Zulauföffnung 47 Verfahrensschritt
    12 Fördervorrichtung 48 Verfahrensschritt
    13 Fallrohr 49 Signalvorrichtung
    14 Innenraum 50 Signalvorrichtung
    15 Aufnahmeschale
    51 Verfahrensschritt
    16 Rückwandplatte 52 Verfahrensschritt
    17 Abdeckplatte 53 Verfahrensschritt
    18 Bodenplatte 54 Verfahrensschritt
    19 Aufnahmekammer 55 Reinigungsvorrichtung
    20 Zuleitung
    56 Antriebsvorrichtung
    21 Verbrennungsluft 57 Reinigungsbürste
    22 Traggestell 58 Teleskopiervorrichtung
    23 Behälterteil 59 Messsensor
    24 Durchbrüche 60 Erfassungsvorrichtung
    25 Durchbrüche
    26 Sekundärluft
    27 Primärluft
    28 Innenraum
    29 Rauchgas
    30 Rauchgasauslass
    31 Rauchgasgebläse
    32 Ausströmöffnung
    33 Abgaskanal
    34 Ansaugöffnung
    35 Konvektionskanal

Claims (11)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung (1), in der ein kleinkörniges Brennmaterial (10), vorzugsweise Pellets oder Hackschnitzel, verbrannt wird und wobei das Brennmaterial (10) über eine Fördervorrichtung (12) umfassend ein Förderorgan (41), insbesondere eine Förderschnecke, und einen Motor (40) zum Antreiben des Förderorgans (41) von einem Vorratsbehälter (9) für das Brennmaterial (10) in einen Brennraum (2) der Heizeinrichtung (1) transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromaufnahme des Motors (40) zum Antreiben des Förderorgans (41) überwacht wird und ein Anstieg des Motorstroms über einen Normal- bzw. Nennwert, insbesondere aufgrund eines Rückstaus des Brennmaterials (10) in die bzw. in der Fördervorrichtung (12), erkannt wird und bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms eine akustische, visuelle und/oder informationstechnische Alarmierung eines Betreibers bzw. Benutzers, insbesondere mittels eines von der Heizeinrichtung (1) abgegebenen Signaltons und/oder Signallichts und/oder mittels einer von der Heizeinrichtung (1) ausgesandten elektronischen Nachricht, durchgeführt wird und wobei der Betreiber bzw. Benutzer der Heizeinrichtung (1) diese Alarmmeldung insbesondere quittieren muss.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms das Förderorgan (41) der Fördervorrichtung (12) automatisch gestoppt wird, sodass keine weitere Zufuhr von Brennmaterial (10) in den Brennraum (2) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms die Zufuhr von Verbrennungsluft in den Brennraum (2) vorzugsweise auf ein mögliches Maximum erhöht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass automatisch nach einer bestimmten, einstellbaren Zeit oder durch Setzen einer Bedienhandlung die bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms eingeleiteten Gegenmaßnahmen beendet werden und in den Normalbetrieb zurückgewechselt wird und bei einem neuerlichen Ansteigen des Motorstroms über den Normal- bzw. Nennwert wieder Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, wobei das Beenden der Gegenmaßnahmen und der versuchsweise Wechsel zurück in den Normalbetrieb vorzugsweise nur eine begrenzte Anzahl Mal wiederholt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms und wahlweise nach einer insbesondere erfolglosen Durchführung von anderen Gegenmaßnahmen die Heizeinrichtung (1) vorzugsweise steuerungsgeführt stillgelegt bzw. abgeschaltet wird und die Heizeinrichtung (1) erst durch das Setzen einer Bedienhandlung den Heizbetrieb wieder aufnimmt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückstau von Brennmaterial (10) über die Stromaufnahme des Motors (40) zum Antreiben des Förderorgans (41) dann festgestellt wird, wenn der Momentanwert des Motorstroms eine bestimmte Zeitspanne über einem festgelegten Grenzwert, insbesondere dem Normal- bzw. Nennwert des Motorstroms, liegt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückstau von Brennmaterial (10) über die Stromaufnahme des Motors (40) zum Antreiben des Förderorgans (41) dann festgestellt wird, wenn der über einen bestimmten Zeitraum gebildete Mittelwert des Motorstroms über einem festgelegten weiteren Grenzwert, insbesondere dem Normal- bzw. Nennwert des Motorstroms, liegt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kleinkörnige Brennmaterial (10) vom Förderorgan (41) der Fördervorrichtung (12) in ein vorzugsweise um rund 45° gegenüber der Horizontalen geneigtes Fallrohr (13) befördert wird, in welchem Fallrohr (13) sich das Brennmaterial (10) dann aufgrund der Schwerkraft in den Brennraum (2) weiterbewegt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellung eines erhöhten Motorstroms mittels einer Reinigungsvorrichtung (55) eine Reinigung eines Innenraums (14) des Fallrohrs (13) durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer am oder im Fallrohr (13), insbesondere im Bereich eines oberen Endes (42) des Fallrohres (13), angeordneten Erfassungsvorrichtung (60) ein möglicher Rückstau des Brennmaterials (10) im Fallrohr (13) festgestellt wird und dass, wenn daraufhin über eine Messung und Bewertung des Motorstroms des Motors (40) ein tatsächlicher Rückstau des Brennmaterials (10) erkannt wird, Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
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