EP3707433A1 - Verfahren zur regelung eines brenngasbetriebenen heizgeräts - Google Patents

Verfahren zur regelung eines brenngasbetriebenen heizgeräts

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EP3707433A1
EP3707433A1 EP18772741.7A EP18772741A EP3707433A1 EP 3707433 A1 EP3707433 A1 EP 3707433A1 EP 18772741 A EP18772741 A EP 18772741A EP 3707433 A1 EP3707433 A1 EP 3707433A1
Authority
EP
European Patent Office
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air
gas
volume flow
blower
fan
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18772741.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Enno Jan Vrolijk
Jan Dannemann
Hartmut Hennrich
Jens Hermann
Hans-Joachim Klink
Stephan Wald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebm Papst Landshut GmbH
Original Assignee
Ebm Papst Landshut GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Ebm Papst Landshut GmbH filed Critical Ebm Papst Landshut GmbH
Publication of EP3707433A1 publication Critical patent/EP3707433A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/002—Regulating air supply or draught using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/005—Regulating air supply or draught using electrical or electromechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/08—Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F23N3/082—Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N2005/181—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using detectors sensitive to rate of flow of air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2233/00—Ventilators
    • F23N2233/06—Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a fuel gas operated heater.
  • engine operating parameters of a blower motor of the air volume flow generating blower are detected and evaluated.
  • blower pressure Differential pressure
  • the electrical current consumption of the blower motor it is possible to deduce immediately the supplied motor torque and the generated differential pressure.
  • SEN From the fan speed results in a certain air volume flow characteristic.
  • the differential pressure generated by the blower decreases with increasing air volume flow. Even in the event of a malfunction of the heater, for example, by a clogged exhaust path or a clogged heat exchanger on the burner of the heater, the funded air flow decreases. At constant fan speed reduces the electrical power consumption of the fan motor.
  • the prior art is also a combustion control according to the so-called.
  • SCOT method in which the control of the amount of air supplied to the burner of the heater according to the burner performance.
  • a flame signal measurement is carried out by means of an ionisation sensor and the gas-air mixture is regulated to a nominal ionization measured value stored in a characteristic curve.
  • the flame signal drops sharply at low burner outputs and the control therefore becomes unreliable.
  • the adaptation effort, especially for adjusting the burner geometry is high and the burner performance can only be determined inaccurately on the fan speed of the air flow for the gas-air mixture supplying blower.
  • a problem of the control methods is also that different types of gas, e.g. Natural gas or LPG, as well as gas qualities are used.
  • the parameters of the control method must be adapted to the type of gas or gas quality, otherwise the combustion will be unclean.
  • the air ratio is in practice preferably different for different burner performance points and for different gas families (eg natural gas or LPG). As a rule, this relationship is stored in the form of power-dependent ⁇ characteristic curves in the control unit. Automatic selection of the correct characteristic requires automatic gas detection.
  • the calorific value of the different gases corresponds approximately to the value of the air requirement L. This relationship is used for the pilot control of the modulating combustion air blower to a desired burner performance. Since all gases change their volume under different temperatures and pressures, the conditions listed above only apply under the same pressure and temperature conditions. However, in the case of gas and air conditions, which differ in practice, either the respective mass flow or correspondingly corrected volumetric flows must be used to control the combustion process (example: at a temperature increase of 30 K, air expands by 10% without more air molecules on the air) Combustion process would be involved, so that without correction the air ratio would decrease by 10%).
  • the invention has for its object to provide a method for controlling a fuel gas operated heater, with which the air flow rate and the air ratio affecting disturbances of the heater can be compensated.
  • a method for controlling a generated by a fan air flow rate of a supplied to a burner of a gas-fired heater gas-air mixture in which the blower driven by an electric motor and the output of the electric motor in operation engine power via its electrical power consumption and a Blower speed of the fan can be detected. From a value of the electric current consumption, a pressure difference between ambient pressure and burner pressure generated by the fan is determined directly via a characteristic field. In the event of a fault, the motor power is controlled by adjusting the electrical power consumption to a new operating point. Subsequently, the fan speed resulting from the adjustment is measured at the new operating point, and the values of the pressure difference and the air volume flow at the new operating point resulting from the adjustment are determined by the resulting fan speed and the adjusted electrical current consumption.
  • the invention uses for the control of the fact that the ratio of the electric current consumption of the fan electric motor and the fan speed is almost constant regardless of the pressure difference and the engine power at an air volume flow to be delivered.
  • the fan speed can be adjusted according to the change in the air flow rate due to the disturbance.
  • Fan characteristics are determined.
  • the fan characteristics provide fan speed operating points, blower motor electrical power consumption, and air flow rate under different load conditions and constant differential pressure.
  • the control unit can determine and control the corresponding air volume flow as a function of the respective electrical power consumption and fan speed.
  • the method comprises a maximum pressure limitation for a maximum pressure generated by the fan, in which the regulation of the engine power in dependence on the pressure differences, e.g. by increasing the flow resistance of the heat exchanger or the exhaust path before and after the change in the electrical power consumption to a new operating point.
  • the control unit can limit the air volume flow determined from the blower characteristics for this purpose so that a permissible blower pressure is not exceeded.
  • the pressure differences are determined from a comparison of pressure difference characteristics of the map before and after the change of the electrical power consumption to the new operating point.
  • the characteristic map used for the method comprises blower characteristics which characterize the dependence of the air volume flow generated by the blower and differential pressure with respect to its electrical current consumption.
  • the method provides that the fan is pulse width modulated and the electrical current consumption is determined over the pulse width.
  • the pulse width corresponds to the electric current consumption of the fan electric motor. This signal can be evaluated by the control unit.
  • the blower is designed in particular as a premix blower, and the air volume flow is supplied to a constant gas volume flow. The mixture of air and gas takes place inside the blower.
  • the fan speed is continuously adjusted with the current electrical current consumption of the blower. If the calculated air volume flow differs from a desired air volume flow, which is based on an air-number setpoint-power characteristic stored in the control unit, for example as a result of a fault described above, the heater can switch off, go into emergency operation and / or issue an alarm ,
  • the method further comprises steps for a first commissioning of the heater, wherein various operating points of the motor power of the fan and associated air flow rates determined by laboratory technology and stored as a standard power consumption and associated standard fan speed as air volume flow setpoint characteristic in the control unit.
  • the air volume flow setpoint characteristic curve shall, in the event of a fault and the resulting new boundary conditions, be applied at points or over the whole range in accordance with the adaptation of the engine power through the adjustment of the electrical adapted to the new operating point.
  • the invention uses the above fan speed control based on Motor Bergsparameteren also for methods for controlling a fuel gas heater using an ionisations-Sollwert- performance curve, wherein a supplied via a gas supply gas flow and a supplied via a fan airflow mixed to a gas-air mixture and with a be based on a desired burner power air ratio ⁇ supplied to a burner of the heater.
  • the current gas-air ratio is monitored by means of a lonisationsmessvon a burner flame of the burner.
  • a plausibility check is carried out, in which an ionization measurement signal of the ionization measurement method is evaluated, and in the case of a deviation from an ionization measurement signal setpoint, a mixture calibration of the gas-air mixture takes place.
  • the mixture calibration is carried out by an ionisationsstromregelung in which the amount of gas is increased so far until a maximum ionisationsmesssignal is reached at a lonisationselektrode the ionization in the burner flame. From the maximum ionization measurement signal, an ionization signal setpoint value for the air ratio ⁇ is calculated in a calibration point, and then the gas quantity is adjusted until the ionization measurement signal corresponds to the calculated ionization signal setpoint.
  • the control of the burner power of the respective heat demand request is made to the heater.
  • the required amount of air is changed by the speed-controlled fan of a control unit.
  • the fan speed essentially corresponds to the air volume flow.
  • the supplied gas volume flow is varied by an electrically modulated gas actuator or gas valve and measured by a gas mass flow sensor.
  • the regulation of the gas volume flow also takes place via the control unit.
  • the blower is preferably a premixed blower for mixing gas and air designed so that the fan delivers a mixture volume flow to the burner.
  • the gas-air mixture control is based on the continuous detection of the air volume flow through a fan speed detection and
  • the plausibility control can be determined with the inventive method, whether the optimal combustion influencing parameters such as gas type, gas quality, exhaust system, assemblies of the heater as the check valves in front of the burner or the heat exchanger work in the desired manner. Each change of these parameters influences the gas-air ratio and hence the ionization measurement signal. This in turn can be detected.
  • the optimal combustion influencing parameters such as gas type, gas quality, exhaust system, assemblies of the heater as the check valves in front of the burner or the heat exchanger work in the desired manner.
  • Each change of these parameters influences the gas-air ratio and hence the ionization measurement signal. This in turn can be detected.
  • the mixture calibration according to the invention makes it possible to adapt the air ratio ⁇ and the conversion of the heater into the optimum combustion, taking into account the parameters influencing the combustion.
  • the values of the air demand value L are known for each gas as described above.
  • the gas type determination can thus be detected automatically via the mixture calibration and stored in the control unit of the heater.
  • the control unit can then use laboratory-technically predefined control characteristics for the corresponding gas type, in particular the corresponding ionization setpoint power curve, for further regulation.
  • the control of the heater along the ionization setpoint power curve is performed, provides an advantageous embodiment of the method before, the ionization setpoint power curve by the mixture calibration over an entire power range of the heater to adjust when the lonisationsmesssignal deviates above a predetermined threshold of a lonisationsmesssignal setpoint.
  • the adjustment of the ionization setpoint power curve is carried out over its entire course by the ratio recorded at the calibration point of the mixture calibration.
  • the new ionization setpoint power curve is then stored.
  • the gas and air quantity along the stored characteristic with the corresponding performance-dependent newly set air demand value L are controlled.
  • the air ratio ⁇ is adjusted by changing the fan speed or the gas volume flow or gas mass flow until the ionization measurement signal corresponds to the calculated ionization signal setpoint. This is possible by detecting and adapting the electric current consumption of the fan electric motor or the activation of the gas actuator in a simple and very exact manner. In addition, the actual gas mass flow can be adjusted directly via the gas mass flow sensor.
  • the mixture calibration can be run in a long version and in a short version. In both variants, initially a mixture volume flow is generated at a fixed fan speed and the associated air volume flow is detected. In the short version, a maximum value of the ionization signal is determined immediately and from this a new ionization desired value for a known one is determined and adjusted. From the in this working point
  • the associated ionisation nalsollwert determined.
  • the ionisationsstromsignal is measured by the control unit and compared with the currently stored characteristic value. Subsequently, the ionization current control steps are run through and the ionization setpoint power curve is adjusted and stored as described above. In this case, the lonisation signal maximum must be determined only in exceptional cases.
  • the mixture calibration is preferably carried out at a power point of the heater, which corresponds to a range of 50-70% of its maximum power and the burner power.
  • the method includes integrating the mixture calibration into a startup procedure for cold starting the heater. Ignition tests of the gas-air mixture are carried out until a burner flame is detected via the ionization measurement.
  • the present at the time of ignition gas mass flow is kept constant and stored in the control unit.
  • the starting air requirement is determined from the ratio of the gas volume flow to the air volume flow taken from the blower characteristic curve and corresponding to the ignition speed, and the gas type is determined therefrom as described above.
  • the starting point for the next burner start is determined from the stored gas mass flow and the ignition range.
  • Fig. 1 shows a schematic structure of a heater
  • Fig. 2a / 2b maps of the blower in the normal case and accident
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a heater 100 for carrying out the control method with a modulating premix blower 5, which sucks in ambient air a and mixes it with gas.
  • the gas is supplied to the premix blower 5 via a gas line, in which a gas safety valve 1, a controllable by way of example via a motor M gas valve 2 and a gas mass sensor 3 are arranged.
  • the gas inlet pressure d is adjusted to the gas control pressure c.
  • the mixture After mixing with ambient air, the mixture has the mixture pressure b.
  • an optional check valve 6 is provided in the embodiment shown. The mixture then has the burner pressure e.
  • the burner 28 with the arranged in the burner flame ionization 7 and connected to the burner housing siphon 10 to avoid the escape of exhaust gas on the condensate drainage path.
  • the heat exchanger 18 is arranged.
  • the exhaust system follows with the exhaust flap 8.
  • the exhaust gas pressure prevails f.
  • FIGS. 2 a and 2 b show characteristic diagrams for illustrating the dependence of the electrical current consumption I in% of the fan electric motor, the differential pressure ⁇ and the air volume flow V at different fan speeds n.
  • Figure 2a is the regular case without interference, in which the air flow rate V is controlled by the fan speed so that a control curves from point 1 to point 2 results.
  • Figure 2b shows the accident of a clogged exhaust path through which increases the flow resistance.
  • the air volume flow V drops from point 1 to point 2 despite the constant fan speed n (dashed curves).
  • the electric current consumption I decreases, in the case shown from 90% to 80%, and the differential pressure ⁇ increases.
  • the method according to the invention detects the shift of the operating point and compensates it by increasing the fan speed n.
  • FIG. 3 exemplary fan characteristics for determining and controlling the air volume flow through the control unit (9) for four different load conditions of the heater (100) at a constant differential pressure are shown.
  • Point 1 determines a maximum fan speed
  • point 2 a maximum burner output
  • point 3 an average value of the burner output
  • point 4 of a typical low load with very low air volume flow.
  • the stored fan characteristics can also be used to limit the maximum
  • Blower pressure can be used.
  • FIG. 4 shows the sub-process of the mixture calibration of the control method in the short version.
  • step 601 the fan speed n of the premixing blower 5 is controlled to a fixed value via the control unit 9 and the actual air volume flow vL-ist is calculated in step 300 and via speed detection and electric current consumption of the motor.
  • step 612 the ionization current control at fixed air volume flow v L-ist is carried out in step 612 by increasing the gas quantity until a maximum ionization measurement signal is reached.
  • the ionization signal setpoint for the desired air ratio ⁇ is calculated from the maximum ionization measurement signal, and the gas quantity is then further regulated in step 615 until the ionization measurement signal corresponds to the calculated ionization signal setpoint lo-soll.
  • the resulting gas in the new operating point gas mass flow is used to in step 617 using the air ratio power curve and thus the air ratio ⁇ 30 ⁇ , the air volume flow vL and the current burner power the air demand value to calculate and on the air demand value L to determine the type of gas.
  • the ionization calibration in the short version occurs with every mixture calibration.
  • FIG. 5 shows the sub-process of the mixture calibration of the control method in the long version.
  • the fan speed n of the premixing blower 5 is controlled by the control unit 9 to a fixed value and the actual air volume flow vL- is calculated.
  • the determination of the ionization setpoint nominal value lo-soll is carried out using the ionization setpoint power characteristic and the burner power P.
  • the ionization current at the ionization electrode 7 is measured by the control unit 9 in an ionization measurement method and compared with the characteristic value , If the values agree, the measured ionization current is used for further mixture calibration.
  • the ionization setpoint power characteristic curve is calibrated by the amount of gas being increased until the maximum ionization measurement signal is reached under step 612 at a defined air volume flow vL-ist. From the maximum ionization measurement signal, the ionization signal setpoint 624 (lo-soll) for the desired air ratio ⁇ (at 625) is calculated. According to step 613, the original ionization set point Performance curve lo-old over its entire power range by the ratio recorded at the calibration point of the mixture calibration corrected lo-new to the new nominal value setpoint performance curve. The new ionization setpoint power characteristic lo-new is stored in the memory of the control unit 9.
  • step 615 the gas quantity is regulated until the ionization measurement signal corresponds to the calculated ionisation signal setpoint lo-soll.
  • the resulting gas in the new operating point gas mass flow is gas is used to in step 617 using the desired air ratio ⁇ ⁇ 0 ⁇ the air requirement value to calculate and on the air demand value L to determine the type of gas.
  • ionization calibration is only performed in exceptional cases.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines durch ein Gebläse erzeugten Luft-Volumenstroms eines an einen Brenner eines brenngasbetriebenen Heizgerätes gelieferten Gas-Luftgemisches mittels einem Steuergerät durch Erfassen und Auswerten von Motorbetriebsparametern des Gebläsemotors.

Description

Verfahren zur Regelung eines brenngasbetriebenen Heizgerätes
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Regelung eines brenngasbetriebenen Heizgerätes. Dabei werden Motorbetriebsparameter eines Gebläsemotors des den Luft-Volumenstrom erzeugenden Gebläses erfasst und ausgewertet.
Gattungsbildende Verfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der Offenbarung gemäß der Druckschrift WO2006/000366A1.
Auch kennt der Fachmann den Zusammenhang zwischen dem Gebläsedruck (Differenzdruck) des Gebläses, der elektrischen Stromaufnahme und des sich daraus ergebenden Motordrehmoments des Gebiäsemotors sowie der Gebläsedrehzahl bezüglich des von dem Gebläse geförderten Luft-Volumenstroms. Aus der elektrischen Stromaufnahme des Gebläsemotors lässt sich unmittelbar auf das gelieferte Motordrehmoment und den erzeugten Differenzdruck schlie- ßen. Aus der Gebläsedrehzahl ergibt sich eine bestimmte Luft- Volumenstromkenngröße. Der von dem Gebläse erzeugte Differenzdruck (Änderung des von Umgebungsdruck auf Brennerdruck) sinkt mit steigendem Luft- Volumenstrom ab. Auch im Falle einer Störung des Heizgeräts, beispielsweise durch einen verstopften Abgasweg oder einen verstopften Wärmetauscher am Brenner des Heizgerätes, sinkt der geförderte Luft-Volumenstrom. Bei gleichbleibender Gebläsedrehzahl reduziert sich die elektrische Stromaufnahme des Gebläsemotors.
Stand der Technik ist zudem eine Verbrennungsregelung nach dem sog.
SCOT-Verfahren, bei dem die Steuerung der dem Brenner des Heizgerätes zugeführte Luftmenge entsprechend der Brennerleistung erfolgt. Dabei wird eine Flammensignalmessung mittels eines lonisationssensors durchgeführt und das Gas-Luftgemisch auf einen in einer Kennlinie hinterlegten Soll- Ionisationsmesswert geregelt. Beim SCOT-Verfahren ist jedoch nachteilig, dass bei kleinen Brennerleistungen das Flammensignal stark absinkt und die Regelung damit unzuverlässig wird. Zudem ist der Adaptionsaufwand, insbesondere zur Anpassung der Brennergeometrie hoch und die Brennerleistung kann nur ungenau über die Gebläsedrehzahl eines den Luftvolumenstrom für das Gas- Luft-Gemisch liefernden Gebläses bestimmt werden.
Eine Problematik der Regelungsverfahren liegt zudem darin, dass für die Verbrennung unterschiedliche Gasarten, z.B. Erdgas oder Flüssiggas, sowie Gasqualitäten zum Einsatz kommen. Die Parameter des Regelungsverfahrens müssen auf die Gasart bzw. Gasqualität angepasst werden, da die Verbrennung andernfalls unsauber abläuft.
Für Regelungsverfahren der vorliegenden Art gilt, dass die Luftzahl λ in der Technik das Verhältnis zwischen Luft und Gas bestimmt, wobei beispielsweise eine Luftzahl λ=1 ,3 einem Luftüberschuss von 30% entspricht. Ein für ein be- stimmtes Gas erforderlicher Luftbedarf L ist abhängig von der Gasbeschaffenheit, wobei beispielhafte Werte für Propan: L= ca. 30, Erdgas aus der Gruppe H: L= ca. 10 und Erdgas aus der Gruppe L: L= ca. 8 sind. Die Luftzahl ist in der Praxis vorzugsweise bei verschiedenen Brennerleistungspunkten und bei verschiedenen Gasfamilien (z.B. Erdgas oder Flüssiggas) unterschiedlich. In der Regel wird dieser Zusammenhang in Form von leistungsabhängigen λ- Kennlinien im Steuergerät abgespeichert. Zur automatischen Auswahl der richtigen Kennlinie ist eine automatische Gasarterkennung nötig. Der zu einem definierten Gas-Luftgemisch erforderliche Luftvolumenstrom vL berechnet sich aus dem Gasvolumenstrom vG multipliziert mit dem Luftbedarf L multipliziert mit der Luftzahl: vL = vG * L * λ.
Der Brennwert der unterschiedlichen Gase entspricht näherungsweise dem Wert des Luftbedarfes L. Dieser Zusammenhang wird zur Vorsteuerung des modulierenden Verbrennungsluftgebläses auf eine gewünschte Brennerleistung genutzt. Da alle Gase unter unterschiedlichen Temperaturen und Drücken ihr Volumen verändern, gelten die oben aufgeführten Bedingungen nur bei gleichen Druck- und Temperaturbedingungen. Bei den in der Praxis jedoch abweichenden Bedingungen für Gas und Luft muss zur Regelung des Verbrennungs- prozess entweder der jeweilige Massenstrom oder entsprechend korrigierte Volumenströme zugrunde gelegt werden (Beispiel: bei 30 K Temperaturerhöhung dehnt sich Luft um 10% aus, ohne dass mehr Luftmoleküle am Verbrennungs- prozess beteiligt wären, so dass ohne Korrektur die Luftzahl um 10% sinken würde).
Bei einer Störung des Heizgerätes durch Verstopfung verschiebt sich bei einer reinen Drehzahlregelung ohne Berücksichtigung der daraus resultierenden höheren, aber nicht erfassten Druckdifferenz der Betriebspunkt des Heizgerätes. Bei einem konstanten Gasvolumenstrom und einem störungsbedingten verringerten Luft-Volumenstrom reduziert sich die Luftzahl des Verbrennungsgasge- misches. Um dem entgegen zu wirken müssen die Gebläsedrehzahl und Motorleistung des Gebläsemotors angepasst werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung eines brenngasbetriebenen Heizgerätes bereitzustellen, mit dem der Luft- Volumenstrom und die Luftzahl beeinflussende Störungen des Heizgerätes ausgeglichen werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Regelung eines durch ein Gebläse erzeugten Luft-Volumenstroms eines an einen Brenner eines brenngasbetriebenen Heizgerätes gelieferten Gas-Luftgemisches vorgeschlagen, bei dem das Gebläse über einen Elektromotor angetrieben und die von dem Elektromotor im Betrieb abgegebene Motorleistung über seine elektrische Stromaufnahme sowie eine Gebläsedrehzahl des Gebläses erfasst werden. Aus einem Wert der elektrischen Stromaufnahme wird über ein Kennfeld unmittelbar eine von dem Gebläse erzeugte Druckdifferenz zwischen Umgebungsdruck und Brennerdruck bestimmt. Im Falle einer Störung erfolgt eine Regelung der Motorleistung durch eine Anpassung der elektrischen Stromaufnahme auf einen neuen Betriebspunkt. Anschließend wird die sich durch die Anpassung ergebende Gebläsedrehzahl in dem neuen Betriebspunkt gemessen und die sich durch die Anpassung ergebenden Werte der Druckdifferenz und des Luft-Volumenstroms in dem neuen Betriebspunkt werden durch die sich ergebende Gebläsedrehzahl und die angepasste elektrische Stromaufnahme ermittelt.
Die Erfindung nutzt für die Regelung die Tatsache, dass das Verhältnis der elektrischen Stromaufnahme des Gebläseelektromotors und der Gebläsedrehzahl bei einem zu fördernden Luft-Volumenstrom unabhängig von der Druckdifferenz und der Motorleistung nahezu konstant ist. Durch die messtechnische Bestimmung des Quotienten (l/n) aus elektrischer Stromaufnahme I und Gebläsedrehzahl n für einen vorgegebenen Luft-Volumenstrom kann die Gebläsedrehzahl entsprechend der Änderung des Luft-Volumenstroms aufgrund der Störung angepasst werden. Als Basis dient mithin der Motorparameter der gemessenen elektrischen Stromaufnahme. Formeltechnisch ist bestimmt: l/n=f(Luft-Volumenstrom an einem Betriebspunkt)=konstant
Das Verfahren ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass die sich durch die Anpassung ergebenden Werte der Druckdifferenz und des Luft-Volumenstroms in dem neuen Betriebspunkt durch in einem Steuergerät hinterlegte
Gebläsekennlinien ermittelt werden. Die Gebläsekennlinien liefern Betriebspunkte der Gebläsedrehzahl, der elektrischen Stromaufnahme des Gebläsemotors und des Luft-Volumenstroms bei unterschiedlichen Lastbedingungen und konstantem Differenzdruck. Aus den Gebläsekennlinien kann das Steuergerät in Abhängigkeit der jeweiligen elektrischen Stromaufnahme und Gebläsedrehzahl den entsprechenden Luft-Volumenstrom ermitteln und steuern.
Das Verfahren umfasst in einer Weiterbildung eine Maximaldruckbegrenzung für einen durch das Gebläse erzeugten Maximaldruck, bei der die Regelung der Motorleistung in Abhängigkeit von den Druckdifferenzen z.B. durch eine Erhöhung des Strömungswiderstandes des Wärmetauschers oder des Abgasweges vor und nach der Änderung der elektrischen Stromaufnahme auf einen neuen Betriebspunkt erfolgt. Das Steuergerät kann den aus den Gebläsekennlinien ermittelten Luft-Volumenstrom hierzu begrenzen, so dass ein zulässiger Gebläsedruck nicht überstiegen wird.
Ferner ist bei dem Verfahren in einer Ausführung vorgesehen, dass die Druckdifferenzen aus einem Vergleich von Druckdifferenz-Kennlinien des Kennfelds vor und nach der Änderung der elektrischen Stromaufnahme auf den neuen Betriebspunkt bestimmt werden. Das für das Verfahren verwendete Kennfeld umfasst hierzu Gebläsekennlinien, welche die Abhängigkeit des von dem Gebläse erzeugten Luft-Volumenstroms und Differenzdrucks gegenüber seiner elektrischen Stromaufnahme kennzeichnen.
Als eine Ausführungsvariante sieht das Verfahren vor, dass das Gebläse pulsweitenmoduliert ist und die elektrische Stromaufnahme über die Pulsweite bestimmt wird. Bei gleichbleibender Versorgungsspannung entspricht die Pulsweite der elektrischen Stromaufnahme des Gebläseelektromotors. Dieses Signal ist von dem Steuergerät auswertbar.
Das Gebläse ist insbesondere als Vormischgebläse ausgebildet ist, und dem Luft-Volumenstrom ein konstanter Gasvolumenstrom zugeführt wird. Die Mischung von Luft und Gas erfolgt dabei innerhalb des Gebläses.
Ferner ist günstig, dass bei dem Verfahren im Betrieb kontinuierlich die Gebläsedrehzahl mit der aktuellen elektrischen Stromaufnahme des Gebläses abgeglichen wird. Weicht der berechnete Luft-Volumenstrom von einem Soll-Luft- Volumenstrom, der auf einer im Steuergerät hinterlegten Luftzahl-Sollwert- Leistungskennlinie basiert, beispielsweise durch eine vorstehend beschriebene Störung ab, kann das Heizgerät abschalten, in einen Notbetrieb gehen und/oder einen Alarm ausgeben.
Das Verfahren umfasst ferner Schritte für eine Erstinbetriebnahme des Heizgerätes, wobei verschiedene Betriebspunkte der Motorleistung des Gebläses und zugehörige Luft-Volumenströme labortechnisch ermittelt und als Standardstromaufnahme und zugehöriger Standard-Gebläsedrehzahl als Luftvolumenstrom-Sollwertkennlinie in dem Steuergerät hinterlegt werden. Die Luftvolumenstrom-Sollwertkennlinie wird im Falle einer Störung und sich daraus ergebenden neuen Rahmenbedingungen punktuell oder über den gesamten Bereich entsprechend der Anpassung der Motorleistung durch die Anpassung der elekt- rischen Stromaufnahme auf den neuen Betriebspunkt angepasst.
Die Erfindung nutzt die vorstehende Gebläsedrehzahlregelung auf Basis von Motorbetriebsparameteren zudem für Verfahren zur Regelung eines brenngasbetriebenen Heizgerätes unter Nutzung einer lonisations-Sollwert- Leistungskennlinie, wobei ein über eine Gaszuführung gelieferter Gasvolumenstrom und ein über ein Gebläse gelieferter Luftvolumenstrom zu einem Gas- Luftgemisch gemischt und mit einer auf einer gewünschten Brennerleistung basierenden Luftzahl λ einem Brenner des Heizgerätes zugeführt werden. Das aktuelle Gas-Luftverhältnis wird mittels einem lonisationsmessverfahren einer Brennerflamme des Brenners überwacht. Zudem wird eine Plausibilitätskontrol- le durchgeführt, bei der ein lonisationsmesssignal des lonisationsmessverfah- rens ausgewertet wird, und im Falle einer Abweichung von einem lonisations- messsignal-Sollwert eine Gemischkalibration des Gas-Luftgemisches erfolgt. Die Gemischkalibration erfolgt durch eine lonisationsstromregelung, bei der die Gasmenge soweit erhöht wird, bis ein maximales lonisationsmesssignal an einer lonisationselektrode der lonisationsmessung in der Brennerflamme erreicht ist. Aus dem maximalen lonisationsmesssignal wird ein lonisationssignalsoll- wert für die Luftzahl λ in einem Kalibrierungspunkt errechnet und anschließend die Gasmenge soweit eingeregelt, bis das lonisationsmesssignal dem errechneten lonisationssignalsollwert entspricht.
Grundsätzlich erfolgt die Regelung der Brennerleistung der jeweiligen Wärmebedarfsanforderung an das Heizgerät. Die dazu erforderliche Luftmenge wird mit dem drehzahlgeregeltem Gebläse von einem Steuergerät verändert. Die Gebläsedrehzahl entspricht im Wesentlichen dem Luftvolumenstrom. Der zugeführte Gasvolumenstrom wird durch ein elektrisch moduliertes Gasstellglied bzw. Gasventil variiert und durch einen Gasmassenstromsensor gemessen. Die Regelung des Gasvolumenstroms erfolgt ebenfalls über das Steuergerät. Das Gebläse ist vorzugsweise als Vormischgebläse zur Mischung von Gas und Luft ausgebildet, so dass das Gebläse einen Gemischvolumenstrom an den Brenner liefert. Die Gas-Luftgemischregelung beruht auf der kontinuierlichen Erfassung des Luftvolumenstroms durch eine Gebläsedrehzahlerfassung und
Gebläsedrehzahlanpassung durch eine Änderung der elektrischen Stromaufnahme.
Über die Plausibilitätskontrolle kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren festgestellt werden, ob die eine optimale Verbrennung beeinflussenden Parameter wie Gasart, Gasqualität, Abgassystem, Baugruppen des Heizgerätes wie die Rückschlagklappen vor dem Brenner oder der Wärmetauscher in der gewünschten Art und Weise funktionieren. Jede Änderung dieser Parameter be- einflusst das Gas-Luftverhältnis und mithin das lonisationsmesssignal. Dies wiederum kann detektiert werden.
Die erfindungsgemäße Gemischkalibration ermöglicht die Anpassung der Luftzahl λ und die Überführung des Heizgeräts in die optimale Verbrennung unter Berücksichtigung der die Verbrennung beeinflussenden Parametern.
Vorteilhafterweise kann mit dem Verfahren aus der Soll-Luftzahl λ50ιι ein Luftbedarfswert L errechnet und über den Luftbedarfswert L die Gasart bestimmt werden, denn aus der Formel vL= vG*L*A folgt, dass L=vL/(vG*A). Die Werte des Luftbedarfswerts L sind wie oben beschrieben für jedes Gas bekannt. Die Gasartbestimmung kann somit automatisch über die Gemischkalibration erfasst und im Steuergerät des Heizgerätes hinterlegt werden. Zudem kann das Steuergerät anschließend labortechnisch vordefinierte Regelungskennlinien für die entsprechende Gasart, insbesondere die entsprechende lonisations-Sollwert- Leistungskennlinie, zur weiteren Regelung verwenden.
Da die Regelung des Heizgerätes entlang der lonisations-Sollwert- Leistungskennlinie erfolgt, sieht eine vorteilhafte Ausführung des Verfahrens vor, die lonisations-Sollwert-Leistungskennlinie durch die Gemischkalibration über einen gesamten Leistungsbereich des Heizgerätes anzupassen, wenn das lonisationsmesssignal oberhalb eines festgelegten Schwellenwerts von einem lonisationsmesssignal-Sollwert abweicht. Die Anpassung der lonisations- Sollwert-Leistungskennlinie erfolgt dabei über ihren gesamten Verlauf um das bei dem Kalibrierungspunkt der Gemischkalibration erfasste Verhältnis. Die neue lonisations-Sollwert-Leistungskennlinie wird anschließend gespeichert. Nach der Gemischkalibration werden die Gas- und Luftmenge entlang der gespeicherten Kennlinie mit dem entsprechend leistungsabhängigen neu festgelegten Luftbedarfswert L geregelt.
Bei der lonisationsstromregelung der Gemischkalibration wird die Luftzahl λ durch Veränderung der Gebläsedrehzahl oder des Gasvolumenstromes oder Gasmassenstromes angepasst, bis das lonisationsmesssignal dem errechneten lonisationssignalsollwert entspricht. Dies ist über die Erfassung und Anpassung der elektrischen Stromaufnahme des Gebläseelektromotors oder die Ansteue- rung des Gasstellglieds auf einfache und sehr exakte Weise möglich. Über den Gasmassenstromsensor kann zudem unmittelbar der tatsächliche Gasmassenstrom abgeglichen werden.
Die Gemischkalibration kann in einer Langversion und in einer Kurzversion durchlaufen werden. In beiden Varianten wird zunächst ein Gemischvolumenstrom bei einer festgelegten Gebläsedrehzahl erzeugt und der zugehörige Luftvolumenstrom erfasst. Bei der Kurzversion wird unmittelbar ein Maximalwert des lonisationssignales ermittelt und daraus ein neuer lonisationssollwert für ein bekanntes ermittelt und eingeregelt. Aus der in diesem Arbeitspunkt
eingeregelten Gas- und Luftmenge wird der Luftbedarf bestimmt und für die weitere Gemischregelung genutzt.
In der Langversion wird im Anschluss an die Erfassung des Luftvolumenstroms über die lonisations-Sollwert-Leistungskennlinie der zugehörige lonisationssig- nalsollwert ermittelt. Das lonisationsstromsignal wird vom Steuergerät gemessen und mit dem aktuell hinterlegten Kennlinienwert verglichen. Anschließend werden die Schritte der lonisationsstromregelung durchlaufen und die lonisati- ons-Sollwert-Leistungskennlinie wie vorstehend beschrieben angepasst und gespeichert. In diesem Fall muss das lonisationssignalmaximum nur in Ausnahmefällen ermittelt werden.
Die Gemischkalibration erfolgt vorzugsweise bei einem Leistungspunkt des Heizgerätes, der in einem Bereich von 50-70% seiner Maximalleistung bzw. der Brennerleistung entspricht.
Grundsätzlich wird bei dem vorliegenden Regelungsverfahren zur Festlegung des über das Gebläse gelieferten Luftvolumenstroms für die erforderliche bzw. angeforderte Brennerleistung aus einer Luftzahl-Leistungskennlinie die gewünschte Luftzahl ermittelt und daraus der über das Gebläse zu liefernde Luftvolumenstrom über die Formel vL=P*A berechnet.
Als weiterer Aspekt umfasst das Verfahren die Integration der Gemischkalibration in ein Startverfahren zum Kaltstart des Heizgerätes. Dabei werden Zündversuche des Gas-Luftgemisches durchgeführt, bis über die lonisationsmes- sung eine Brennerflamme detektiert wird. Der zum Zündzeitpunkt vorliegende Gasmassenstrom wird konstant gehalten und im Steuergerät abgespeichert. Aus dem Verhältnis aus Gasvolumenstrom zu dem aus der Gebläsekennlinie entnommenen und der Zünd-Drehzahl entsprechenden Luftvolumenstrom wird der Start-Luftbedarf ermittelt und daraus wie vorstehend beschrieben die Gasart bestimmt. Aus dem abgespeicherten Gasmassenstrom und dem Zündbereich wird der Startpunkt für den nächsten Brennerstart festgelegt.
Soweit vorliegend auf„Volumenstrom" abgestellt wird, kann in gleicher weise auch der Massenstrom angewendet werden. Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Heizgerätes;
Fig. 2a/2b Kennfelder des Gebläses im Normalfall und Störfall;
Fig. 3 Hinterlegte Gebläsekennlinien unter vier verschiedenen Lastbedingungen;
Fig. 4 einen Ablauf der Gemischkalibration in der Kurzversion,
Fig. 5 einen Ablauf der Gemischkalibration in der Langversion.
In Figur 1 ist ein schematischer Aufbau eines Heizgerätes 100 zur Durchführung des Regelungsverfahrens mit einem modulierenden Vormischgebläse 5, das Umgebungsluft a ansaugt und mit Gas mischt. Das Gas wird dem Vormischgebläse 5 über eine Gasleitung zugeführt, in der ein Gassicherheitsventil 1 , ein beispielhaft über einen Motor M steuerbares Gasventil 2 sowie ein Gasmassensensor 3 angeordnet sind. Der Gaseingangsdruck d wird auf den Gasregeldruck c angepasst. Nach der Mischung mit Umgebungsluft weist das Gemisch den Gemischdruck b auf. Am Gebläseausgang ist in der gezeigten Ausführung eine optionale Rückschlagklappe 6 vorgesehen. Das Gemisch hat dann den Brennerdruck e. Daran schließt sich der Brenner 28 mit der in der Brennerflamme angeordneten lonisationselektrode 7 und einem mit dem Brennergehäuse verbundenen Siphon 10 zur Vermeidung des Entweichens von Abgas über den Kondenswasser-Ablaufweg an. Um den Brenner 28 ist der Wärmetauscher 18 angeordnet. In Strömungsrichtung fortgesetzt folgt das Abgassystem mit der Abgasklappe 8. Im Abgassystem herrscht der Abgasdruck f. Die Regelung der Gasmenge sowie der Gebläsedrehzahl und mithin der Luftzahl erfolgt über das Steuergerät 9, in dem die Regelungskennlinien hinterlegt sind.
In den Figuren 2a und 2b sind Kennfelder zur Darstellung der Abhängigkeit der elektrischen Stromaufnahme I in % des Gebläseelektromotors, des Differenzdrucks Δρ und des Luft-Volumenstroms V bei unterschiedlichen Gebläsedrehzahlen n gezeigt. Figur 2a ist der reguläre Fall ohne Störung, bei dem der Luft- Volumenstrom V über die Gebläsedrehzahl so geregelt wird, dass sich eine Regelungskennlinien von Punkt 1 zu Punkt 2 ergibt. Figur 2b zeigt den Störfall eines verstopften Abgasweges, durch den sich der Strömungswiderstand vergrößert. Der Luft-Volumenstrom V sinkt von Punkt 1 auf Punkt 2 trotz konstanter Gebläsedrehzahl n (gestrichelte Kennlinien). Gleichzeitig sinkt die elektrische Stromaufnahme I, im gezeigten Fall von 90% auf 80%, und der Differenzdruck Δρ steigt an. Das erfindungsgemäße Verfahren erfasst die Verschiebung des Betriebspunktes und gleicht sie durch eine Erhöhung der Gebläsedrehzahl n aus.
In Figur 3 sind beispielhaft Gebläsekennlinien zur Ermittlung und Steuerung des Luft-Volumenstroms durch das Steuergerät (9) für vier unterschiedliche Lastbedingungen des Heizgerätes (100) bei konstantem Differenzdruck dargestellt. Punkt 1 bestimmt eine maximale Gebläsedrehzahl, Punkt 2 eine maximale Brennerleistung, Punkt 3 einem mittleren Wert der Brennerleistung und Punkt 4 einer typischen Kleinlast mit sehr geringem Luft- Volumenstrom. Die hinterlegten Gebläsekennlinien können auch zur Begrenzung des maximalen
Gebläsedrucks genutzt werden.
Figur 4 zeigt den Teilprozess der Gemischkalibration des Regelungsverfahrens in der Kurzversion. Zunächst wird in dem Schritt 601 die Gebläsedrehzahl n des Vormischgebläses 5 über das Steuergerät 9 auf einen festen Wert eingesteuert und im Schritt 300 und über Drehzahlerfassung und elektrische Stromaufnahme des Motors der tatsächliche Luftvolumenstrom vL-ist berechnet. Anschließend erfolgt unter Schritt 612 die lonisationsstromregelung bei festgelegtem Luftvolumenstrom vL-ist, indem die Gasmenge soweit erhöht wird, bis ein maximales lonisationsmesssignal erreicht ist. Aus dem maximalen lonisationsmesssignal wird der lonisationssignalsollwert für die gewünschte Luftzahl λ errechnet und anschließend im Schritt 615 die Gasmenge so weitergeregelt, bis das lonisationsmesssignal dem errechneten lonisationssignalsollwert lo-soll entspricht. Der sich im neuen Betriebspunkt ergebende Gasmassenstrom Gas-ist wird verwendet, um im Schritt 617 unter Nutzung der Luftzahl-Leistungskennlinie und mithin der Luftzahl λ30ιι, dem Luftvolumenstrom vL und der aktuellen Brennerleistung den Luftbedarfswert zu errechnen und über den Luftbedarfswert L die Gasart zu bestimmen. Die lonisationskalibrierung in der Kurzversion erfolgt bei jeder Gemischkalibration.
Figur 5 zeigt den Teilprozess der Gemischkalibration des Regelungsverfahrens in der Langversion. Zunächst wird wie in der Kurzversion in den Schritten 601 und 300 die Gebläsedrehzahl n des Vormischgebläses 5 über das Steuergerät 9 auf einen festen Wert eingesteuert und der tatsächliche Luftvolumenstrom vL- ist berechnet. Anschließend erfolgt unter Schritt 605 die Ermittlung des lonisati- onssignalsollwerts lo-soll unter Nutzung der lonisations-Sollwert- Leistungskennlinie und der Brennerleistung P. Gemäß Schritt 607 wird in einem lonisationsmessverfahren der lonisationsstrom an der lonisationselektrode 7 durch das Steuergerät 9 gemessen und mit dem Kennlinienwert verglichen. Bei einer Übereinstimmung der Werte wird der gemessene lonisationsstrom zur weiteren Gemischkalibration verwendet. Ist die Abweichung der Vergleichswerte größer als ein vorab definierter Schwellenwert, erfolgt eine Kalibration der lonisations-Sollwert-Leistungskennlinie, indem unter Schritt 612 bei festgelegtem Luftvolumenstrom vL-ist die Gasmenge soweit erhöht, bis ein maximales lonisationsmesssignal erreicht ist. Aus dem maximalen lonisationsmesssignal wird der lonisationssignalsollwert 624 (lo-soll) für die gewünschte Luftzahl λ (bei 625) errechnet. Gemäß Schritt 613 wird die ursprüngliche lonisations-Sollwert- Leistungskennlinie lo-alt über ihren gesamten Leistungsbereich um das bei dem Kalibrierungspunkt der Gemischkalibration erfasste Verhältnis auf die neue lo- nisations-Sollwert-Leistungskennlinie lo-neu korrigiert. Die neue lonisations- Sollwert-Leistungskennlinie lo-neu wird im Speicher des Steuergerätes 9 hinterlegt. In Schritt 615 wird die Gasmenge soweit geregelt, bis das lonisations- messsignal dem errechneten lonisationssignalsollwert lo-soll entspricht. Der sich im neuen Betriebspunkt ergebende Gasmassenstrom Gas-ist wird verwendet, um im Schritt 617 unter Nutzung der Soll-Luftzahl λδ0ιι der Luftbedarfswert zu errechnen und über den Luftbedarfswert L die Gasart zu bestimmen. Bei der Langversion erfolgt eine lonisationskalibrierung nur in Ausnahmefällen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung eines durch ein Gebläse erzeugten Luft- Volumenstroms eines an einen Brenner eines brenngasbetriebenen Heizgerätes (100) gelieferten Gas-Luftgemisches mittels einem Steuergerät (9), wobei a. das Gebläse über einen Elektromotor angetrieben und die von dem Elektromotor im Betrieb abgegebene Motorleistung über seine elektrische Stromaufnahme sowie eine Gebläsedrehzahl (n) des Gebläses erfasst werden, b. aus einem Wert der elektrischen Stromaufnahme über ein Kennfeld unmittelbar eine von dem Gebläse erzeugte Druckdifferenz (Δρ) zwischen Umgebungsdruck und Brennerdruck bestimmt wird, und wobei c. eine Regelung der Motorleistung durch eine Anpassung der elektrischen Stromaufnahme auf einen neuen Betriebspunkt erfolgt, anschließend die sich durch die Anpassung ergebende Gebläsed- rehzahi (nneu) in dem neuen Betriebspunkt gemessen wird und die sich durch die Anpassung ergebenden Werte der Druckdifferenz (Apneu) und des Luft-Volumenstroms in dem neuen Betriebspunkt durch die sich ergebende Gebläsedrehzahl (nneu) und die ange- passte elektrische Stromaufnahme ermittelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die sich
durch die Anpassung ergebenden Werte der Druckdifferenz (Apneu) und des Luft-Volumenstroms in dem neuen Betriebspunkt durch in einem Steuergerät hinterlegte Gebläsekennlinien ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ei- ne Maximaldruckbegrenzung für einen durch das Gebläse erzeugten Maximaldruck aufweist, wobei die Regelung der Motorleistung in Abhängigkeit von den Druckdifferenzen (Δρ, Apneu) vor und nach der Änderung der elektrischen Stromaufnahme auf den neuen Betriebspunkt erfolgt.
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenzen (Ap Äpneu) aus einem Vergleich von Druckdifferenz-Kennlinien des Kennfelds vor und nach der Änderung der elektrischen Stromaufnahme auf den neuen Betriebspunkt bestimmt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld Geläsekennlinien bezüglich der Abhängigkeit des von dem Gebläse erzeugten Luft-Volumenstroms und Differenzdruck gegenüber seiner elektrischen Stromaufnahme umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse pulsweitenmoduliert ist und die elektrische Stromaufnahme über die Pulsweite bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse als Vormischgebläse ausgebildet ist, und dem Luft-Volumenstrom ein Gasvolumenstrom zugeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb kontinuierlich die Gebläsedrehzahl (n) mit der aktuellen elektrischen Stromaufnahme des Gebläses abgeglichen wird.
9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Abweichung des Luft-Volumenstroms von einem Soll-Luft-Volumenstrom das Heizgerät abgeschaltet oder eine Alarmmeldung ausgegeben wird.
10. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Erstinbetriebnahme des Heizgerätes verschiedene Betriebspunkte der Motorleistung des Gebläses und zugehörige Luft- Volumenströme labortechnisch ermittelt und als Standardstromaufnahme und zugehöriger Standard-Gebläsedrehzahl als Luftvolumenstrom- Sollwertkennlinie in dem Steuergerät hinterlegt werden.
1 1. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftvolumenstrom-Sollwertkennlinie punktuell oder über den gesamten Bereich entsprechend der Anpassung der Motorleistung durch die Anpassung der elektrischen Stromaufnahme auf den neuen Betriebspunkt angepasst wird.
12. Verfahren zur Regelung eines brenngasbetriebenen Heizgerätes (100) unter Nutzung einer lonisations-Sollwert-Leistungskennlinie, wobei a. ein über eine Gaszuführung gelieferter Gasvolumenstrom und ein über ein Gebläse gelieferter Luftvolumenstrom zu einem Gas- Luftgemisch gemischt und mit einer auf einer gewünschten Brennerleistung basierenden Luftzahl λ einem Brenner (28) des Heizgerätes zugeführt werden, b. die Luftzahl λ mittels einem lonisationsmessverfahren einer Brennerflamme des Brenners (28) überwacht wird, c. eine Plausibilitätskontrolle erfolgt, bei welcher ein lonisations- messsignal des lonisationsmessverfahrens ausgewertet wird, und im Falle einer Abweichung von einem lonisationsmesssignal- Sollwert eine Gemischkalibration des Gas-Luftgemisches erfolgt, und wobei d. die Gemischkalibration durch eine lonisationsstromregelung er- folgt, bei der das Gas-Luftgemisch auf einen Wert angepasst wird, bei dem ein maximales lonisationsmesssignal erreicht ist, und aus dem maximalen lonisationsmesssignal ein lonisationssignalsoll- wert für die Soll-Luftzahl λ50ιι in einem Kalibrierungspunkt errechnet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Soll-Luftzahl Ason ein Luftbedarfswert L errechnet und über den Luftbedarfswert eine Gasart des Gases bestimmt wird.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Heizgerätes (100) entlang der lonisations-Sollwert-Leistungskennlinie erfolgt und die lonisations- Sollwert-Leistungskennlinie durch die Gemischkalibration über einen gesamten Leistungsbereich des Heizgerätes angepasst wird, wenn das lonisationsmesssignal oberhalb eines festgelegten Schwellenwerts von einem lonisationsmesssignal-Soliwert abweicht.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Gemischkalibration zunächst ein Volumenstrom bei einer festgelegten Gebläsedrehzahl erzeugt und gemessen wird, und über die lonisations-Sollwert-Leistungskennlinie der zugehörige lonisationssignalsollwert ermittelt wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 12 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung des über das Gebläse gelieferten Luftvolumenstroms für eine erforderliche Brennerleistung aus einer Luftzahl-Leistungskennlinie die gewünschte Luftzahl ermittelt und daraus der über das Gebläse zu liefernde Luftvolumenstrom berechnet wird.
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