EP3712502A1 - Verfahren zum prüfen des vorhandenseins einer rückschlagklappe in einer heizungsanlage - Google Patents

Verfahren zum prüfen des vorhandenseins einer rückschlagklappe in einer heizungsanlage Download PDF

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EP3712502A1
EP3712502A1 EP20163066.2A EP20163066A EP3712502A1 EP 3712502 A1 EP3712502 A1 EP 3712502A1 EP 20163066 A EP20163066 A EP 20163066A EP 3712502 A1 EP3712502 A1 EP 3712502A1
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EP
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heater
return valve
operating parameter
heating device
fluid flow
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Andreas Reinert
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Vaillant GmbH
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for testing a non-return valve in a heating system with at least one heating device, a computer program, a machine-readable storage medium, a control device, a heating device and the use of a heating device.
  • non-return valves are installed to prevent exhaust gas backflow.
  • a mode for multiple occupancy is usually activated in the heater control, which adapts the heater's control parameters.
  • a method for testing a non-return valve in a heating system with at least one heating device, a computer program, a control device and a heating device for carrying out the method as well as a use of a heating device are specified, each of which contributes at least to increasing the operational reliability of a multiple occupancy system.
  • the integration of a heater in a multiple occupancy system should also be simplified and carried out with greater security.
  • Steps a), b) and c) are usually carried out at least once in the specified sequence during a regular operating sequence. It is also possible here for steps a) to c) to be carried out repeatedly (one after the other in the specified order). In particular, it is also conceivable that steps a) and b) are repeated several times in succession before step c) is carried out. Furthermore, steps a), b) and c) or at least steps a) and b) can also be carried out at least partially in parallel or even simultaneously. In addition, the method can be carried out with a heater also described here.
  • the invention can be used in particular for the automatic detection of the existence and / or functionality of the non-return valve.
  • the solution given here describes, in particular, a particularly advantageous and reliable option for (automatic) detection of whether a non-return valve is installed in a heating system in a multiple occupancy system.
  • the method can in particular also be described as an automatic backflow flap detection.
  • the method can be used to (automatically) check the presence of a non-return valve in a heating system with at least one heating device.
  • the method can be used when integrating a (new or further) heater into a (multiple occupancy) heating system and / or during the commissioning of such a heater. This advantageously allows faulty installations of the heater in the heating system as early as possible and avoid the consequences described above.
  • the method can also be carried out as required, at certain times or after certain time intervals during operation of the heater. This can, for example, help to identify whether a non-return valve has jammed (in the open position).
  • the method can generally also be used to test the function of an (existing) non-return valve. The detection of the non-existence of the non-return valve during operation (i.e. after it has been recognized once during commissioning) can be interpreted as a malfunction of the valve.
  • the non-return valve can generally also be referred to as a non-return valve.
  • the check valve usually only opens in one direction. It is normally used to prevent (unwanted) backflow of exhaust gas from a heater in one apartment in a house into another apartment in the house.
  • the non-return valve can be arranged, for example, in a mixture duct, an air intake duct and / or in an exhaust pipe of the heater and / or in the connection area of the heater to the heating system or between the heater and a common exhaust system of the heating system.
  • the non-return flap can be set up in such a way that it opens with a given fluid flow (air or mixture flow) through the heater (or when a given threshold value of the fluid flow is exceeded) and below a minimum flow (or when falling below the threshold value) by its own weight the non-return valve closes.
  • the non-return valve can alternatively or cumulatively also close in a spring-loaded manner.
  • the heating system is in particular a so-called multiple occupancy system. This is usually characterized by the fact that several heating devices (from different apartments) are connected to a common exhaust system (of a house), which usually flows into the environment via a chimney.
  • the heater is usually a gas and / or oil heater.
  • this relates in particular to a heating device which is set up to burn one or more fossil fuels such as natural gas and / or crude oil, possibly with the supply of ambient air from an apartment, in order to generate energy for heating, for example, water for use in the Generate apartment.
  • the heating device can be a so-called gas condensing boiler.
  • the heater generally has at least one burner and a delivery device which delivers a mixture of fuel (gas) and combustion air (through a mixture duct of the heater) to the burner.
  • the exhaust gas resulting from the combustion can then be led through an (internal) exhaust pipe of the heater to an exhaust system (of a house).
  • Several heating devices are usually connected to this exhaust system.
  • step a) there is a (targeted and / or controlled) change in an operating parameter of the heater, which can bring about a change in a fluid flow through the heater.
  • the operating parameter can be, for example, a speed and / or a power of a delivery device of the heating device.
  • the conveying device can, for example, be a fan, a propeller, a compressor or the like.
  • the fluid flow through the heating device describes a fluid flow flowing through (at least in sections) through the heating device, in particular a channel of the heating device.
  • the fluid flow can be characterized on the basis of a volume flow and / or a mass flow.
  • the fluid can for example be (combustion) air, fuel (in particular gas), exhaust gas and / or a mixture of air and fuel.
  • the operating parameter can be changed, for example, in such a way that, proceeding from a predefined (constant) start value, it is increased or reduced to a predefined (constant) end value.
  • the increase or decrease can take place continuously and / or linearly, for example.
  • a sudden change in the operating parameter is also conceivable.
  • several different operating parameters can also be changed (at least partially in parallel or even simultaneously).
  • the operating parameter can also be changed in such a way that a predetermined threshold value of the operating parameter and / or the fluid flow is exceeded or undershot.
  • a predetermined threshold value of the operating parameter and / or the fluid flow is exceeded or undershot.
  • an increase or decrease in the operating parameter can in principle take place continuously and / or linearly.
  • the threshold value is specified in such a way that if the threshold value is exceeded, an existing non-return valve would just open and / or if the threshold value is undershot, an existing non-return valve would just close.
  • a measurement parameter is recorded (measured), which allows a conclusion to be drawn about the fluid flow through the heater.
  • the measurement parameter is usually recorded within the heater or on the heater (for example between the heater and the common exhaust system).
  • the detection is usually carried out by a sensory detection or measurement.
  • the measurement parameter can, for example, be a volume flow or a mass flow.
  • the measurement parameter can also be an electrical signal which allows (direct) conclusions to be drawn about the size of the volume flow or mass flow of the fluid flow.
  • step c) the presence of a non-return valve (s) is recognized if the measurement parameter runs at least temporarily (during the change in the operating parameter or immediately after the change in the operating parameter) independently of the change in the operating parameter.
  • the presence of the non-return valve is recognized if the measurement parameter does not change proportionally to the change in the operating parameter and / or changes suddenly while the operating parameter is being changed.
  • conclusions can be drawn about the presence of the non-return valve if the measurement parameter does not change or does not change substantially after a (possibly abrupt) increase in the operating parameter to a value below a threshold value.
  • the threshold value is defined in particular in such a way that if the threshold value is exceeded, an existing non-return valve would just open, which would then lead to a change in the operating parameter.
  • the heater can also be transferred to a malfunction state and / or a deactivated state if no non-return valve has been detected.
  • the heater can also issue a corresponding fault message.
  • at least one control parameter of the heater can be adapted in step d) if the non-return valve has been detected.
  • a mode for multiple occupancy can be activated in the control of the heater, which in particular adapts the control parameters of the heater.
  • the operating parameter be a speed of a delivery device of the heating device. This advantageously allows the method to be carried out as simply and precisely as possible. In particular, it is a speed of a fan of the heater.
  • step b) be carried out with a sensor of the heater.
  • the sensor is in particular arranged and / or set up in such a way that it can provide an electrical signal proportional to the fluid flow. It can provide this signal to a control unit and / or evaluation electronics of the heater, for example.
  • the sensor can be, for example, a mass flow sensor, a differential pressure sensor or a sensor with a pitot tube or the like.
  • At least the operating parameter or the fluid flow be brought to a value below a threshold value and the presence of the non-return valve is recognized by the fact that the measurement parameter suddenly (or significantly) drops or remains at zero. This advantageously allows the check valve to be checked as quickly and easily as possible.
  • the operating parameter and / or the fluid flow are increased to a value below a threshold value and the presence of the non-return valve is recognized by the fact that the measurement parameter remains at zero.
  • “Remain at zero” is to be understood here in particular to mean that the measurement parameter remains at its initial value.
  • the threshold value is particularly defined in such a way that if the threshold value is exceeded, an existing non-return valve would just open.
  • the operating parameter or the fluid flow starting from a value above a threshold value, be brought to a value below the threshold value and the presence of the non-return valve is recognized by the fact that the measurement parameter abruptly falls off.
  • the threshold value can be specified in such a way that an existing non-return valve would just close if the threshold value was undershot.
  • the operating parameter and / or the fluid flow are reduced to a predetermined end value based on a predetermined start value and the presence of the non-return valve is recognized by the fact that the measurement parameter suddenly or significantly falls off.
  • the start value is usually specified in such a way that an existing non-return valve would (safely) be open.
  • the final value is usually specified in such a way that an existing non-return valve would be (safely) closed. If the start value and end value are specified (which are above or below an imaginary or possibly determined threshold value), an explicit specification of the threshold value (e.g. in a control unit of the heater) is not absolutely necessary.
  • a computer program is also proposed which is set up to (at least partially) carry out a method presented here.
  • this relates in particular to a computer program (product), comprising commands which, when the program is executed by a computer, cause the computer to execute a method described here.
  • a machine-readable storage medium is also proposed on which the computer program is stored.
  • the machine-readable storage medium is usually a computer-readable data carrier.
  • a control device for a heating device is also proposed, set up to carry out a method presented here.
  • the control device can for example have or have a processor.
  • the processor can, for example, execute the method stored in a memory (of the control unit).
  • a heating device with a control device presented here is also proposed.
  • the heater is in particular a gas heater with a gas burner and a delivery device that can deliver a mixture of gas and combustion air to the gas burner.
  • a heating device of a heating system for checking (the presence) of a non-return valve of the heating system is proposed.
  • the use of a conveying device and / or a sensor of the heating device for checking the non-return valve or the presence of the non-return valve of the heating system is proposed.
  • a heater, also described here, is preferably used for this purpose.
  • Fig. 1 shows an example and schematically a sequence of a method proposed here.
  • the method is used to check (the presence) of a non-return valve 1 in a heating system with at least one heater 2.
  • the sequence of steps a), b) and c) shown with blocks 110, 120 and 130 can occur in a regular operating sequence.
  • an operating parameter 3 of the heater 2 is changed, which can cause a change in a fluid flow through the heater 2.
  • a measurement parameter 4 is recorded, which allows a conclusion to be drawn about the fluid flow through the heater 2.
  • the presence of the non-return valve 1 is recognized if the measurement parameter 4 is at least temporarily independent of the change in the operating parameter 3.
  • Fig. 2 shows by way of example and schematically a heating device 2 proposed here.
  • the heating device 2 has a control device 8 which is set up to carry out a method presented here.
  • the heater 2 e.g. a gas condensing boiler
  • the heater 2 is equipped with a burner system in which the gas from a gas supply duct 13 and the combustion air from an air intake duct 12 are brought together in a mixture duct 11 in front of a fan, which is an example of a conveyor 5 will. This mixture is then transported by the fan 5 via the mixture duct 11 to a burner 9, where the combustion then takes place.
  • the exhaust gases resulting from the combustion are conducted through an internal exhaust pipe 10 to an exhaust system (not shown here).
  • a non-return valve 1 is arranged in the mixture duct 11, which opens at a predetermined air or mixture flow (ie a predetermined threshold value) and closes below a minimum flow due to the weight of the non-return valve 1.
  • a check valve 1 could alternatively also be arranged in the air intake duct 12 or the exhaust pipe 10.
  • the non-return valve 1 could alternatively or cumulatively also close in a spring-loaded manner.
  • a sensor 6 In the air intake duct 12 to the mixing point 14 of gas and air, a sensor 6 is attached, which sends an electrical signal proportional to the air flow to evaluation electronics of the control device 8.
  • the sensor 6 can be a mass flow sensor, a differential pressure sensor or a sensor with a Pitot tube connection or the like. The detection is thus carried out here, for example, with a sensor 6 of the heater 2.
  • Fig. 3 shows, by way of example and schematically, an illustration of parameter curves over time that can result from the implementation of a method presented here.
  • the operating parameter 3 is here, for example, a speed of the conveying device 5 of the heater 2. Furthermore, the operating parameter 3 is here, for example, based on a value above a threshold value 7, brought to a value below the threshold value 7 and the presence of the non-return valve 1 recognized by the fact that the measurement parameter 4 drops suddenly.
  • the conveying device 5 is initially driven at a first speed 15 at which a sensor signal 4 results.
  • the fan speed is then increased to a second speed 16, which is selected such that the air flow at the non-return valve 1 is so low that it falls into the "closed" position due to its own weight.
  • the sensor signal 4a of the mass flow sensor falls suddenly to a value (near) zero.
  • the sensor signal 4b drops evenly until the second speed 16 is reached.
  • the evaluation electronics of the control device 8 output a corresponding fault message, for example on a display (not shown), and the evaluation electronics block the start of the heater 2.
  • first primarily (only) serve to differentiate between several similar objects, sizes, parameters or processes, i.e. in particular no dependency and / or sequence of these objects , Parameters, parameters or processes to each other. Should a dependency and / or sequence be required, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment.
  • a method for testing a non-return valve in a heating system with at least one heating device, a computer program, a control device and a heating device for performing the method as well as the use of a heating device are thus specified, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art .
  • the method, the computer program, the control device and the heating device and the use each contribute at least to increasing the operational reliability of a multiple occupancy system.
  • the integration of a heater in a multiple occupancy system can be simplified and carried out with greater security.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Rückschlagklappe (1) in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät (2), umfassend zumindest folgende Schritte:a) Ändern eines Betriebsparameters (3) des Heizgerätes (2), der eine Änderung eines Fluidstroms durch das Heizgerät (2) bewirken kann,b) Erfassen eines Messparameters (4), der einen Rückschluss auf den Fluidstrom durch das Heizgerät (2) erlaubt,c) Erkennen des Vorhandenseins einer Rückschlagklappe (1), wenn der Messparameter (4) zumindest zeitweise unabhängig von der Änderung des Betriebsparameters (3) verläuft.

Description

  • Der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer Rückschlagklappe in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät, ein Computerprogramm, ein maschinenlesbares Speichermedium, ein Steuergerät, eine Heizeinrichtung und eine Verwendung einer Heizeinrichtung.
  • In Heizungsanlagen mit mehreren Gasheizgeräten an einer gemeinsamen Abgasanlage (sog. Mehrfachbelegungsanlage) werden zur Vermeidung von Abgasrückströmung Rückschlagklappen eingebaut. Außerdem wird in der Regel in der Steuerung des Heizgerätes ein Modus für Mehrfachbelegung aktiviert, der die Regelparameter des Heizgerätes adaptiert.
  • Bei der Inbetriebnahme solcher Heizgeräte wird in der Regel eine manuelle Einstellung der Gerätesteuerung bzw. eine Elektronikeinstellung vorgenommen. Die Geräte gehen dabei grundsätzlich aber auch dann in Betrieb, wenn die Rückschlagklappe falsch oder (versehentlich) nicht montiert und/oder die Einstellung des Mehrfachbelegungsmodus nicht vorgenommen wurde. Dazu bedarf es entsprechender Ausbildung und Verständnis derer, die das Gerät in Betrieb nehmen. Dieser Fehlerfall (fehlende Rückschlagklappe) kann dazu führen, dass Abgas in das Heizgerät gedrückt werden kann, bis hin dazu, dass schlimmstenfalls Abgas in den Aufstellungsraum des Geräts im Gebäude gelangt.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere sollen ein Verfahren zum Prüfen einer Rückschlagklappe in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät, ein Computerprogramm, ein Steuergerät und ein Heizgerät zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Verwendung eines Heizgeräts angegeben werden, die jeweils zumindest dazu beitragen, die Betriebssicherheit einer Mehrfachbelegungsanlage zu erhöhen. Weiterhin soll auch die Integration eines Heizgeräts in eine Mehrfachbelegungsanlage vereinfacht und mit höherer Sicherheit durchführbar werden.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt ein Verfahren zum Prüfen einer Rückschlagklappe in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät bei, umfassend zumindest folgende Schritte:
    1. a) Ändern eines Betriebsparameters des Heizgerätes, der eine Änderung eines Fluidstroms durch das Heizgerät bewirken kann,
    2. b) Erfassen eines Messparameters, der einen Rückschluss auf den Fluidstrom durch das Heizgerät erlaubt,
    3. c) Erkennen des Vorhandenseins einer Rückschlagklappe, wenn der Messparameter zumindest zeitweise unabhängig von der Änderung des Betriebsparameters verläuft.
  • Die Schritte a), b) und c) werden bei einem regulären Betriebsablauf in der Regel zumindest einmal in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt. Dabei ist es auch möglich, dass die Schritte a) bis c) mehrfach (in der angegebenen Reihenfolge hintereinander) wiederholt durchgeführt werden. Insbesondere ist es auch denkbar, dass die Schritte a) und b) mehrfach hintereinander wiederholt werden bevor Schritt c) durchgeführt wird. Weiterhin können die Schritte a), b) und c) oder zumindest die Schritte a) und b) auch zumindest teilweise parallel oder sogar gleichzeitig durchgeführt werden. Darüber hinaus kann das Verfahren mit einem hier auch beschriebenen Heizgerät ausgeführt werden.
  • Die Erfindung kann insbesondere zur automatischen Erkennung der Existenz und/oder Funktionalität der Rückstromklappe eingesetzt werden.
  • Die hier angegebene Lösung beschreibt insbesondere eine besonders vorteilhafte und sichere Möglichkeit zur (automatischen) Erkennung, ob in einem Heizsystem in einer Mehrfachbelegungsanlage eine Rückschlagklappe eingebaut ist. Das Verfahren kann mit anderen Worten insbesondere auch als eine automatische Rückstromklappenerkennung beschrieben werden. In diesem Zusammenhang kann das Verfahren zum (automatischen) Prüfen des Vorhandenseins einer Rückschlagklappe in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät dienen.
  • Grundsätzlich kann das Verfahren bei der Integration eines (neuen bzw. weiteren) Heizgeräts in eine (Mehrfachbelegungs-)Heizanlage und/oder während der Inbetriebnahme eines solchen Heizgerät verwendet werden. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise, fehlerhafte Installationen des Heizgeräts in der Heizanlage möglichst frühzeitig zu erkennen und die oben beschriebenen Folgen zu vermeiden.
  • Alternativ oder kumulativ kann das Verfahren auch bedarfsweise, zu bestimmten Zeitpunkten oder nach bestimmten zeitlichen Betriebsintervallen während des Betriebs des Heizgeräts durchgeführt werden. Dies kann beispielsweise dazu beitragen zu erkennen, ob sich eine Rückschlagklappe (in geöffneter Stellung) verklemmt hat. Somit kann das Verfahren allgemein auch zur Prüfung der Funktion einer (vorhandene) Rückschlagklappe eingesetzt werden. Dabei kann das Erkennen des Nichtvorhandenseins der Rückschlagklappe während des Betriebs (d.h. nachdem diese einmal bei der Inbetriebnahme erkannt wurde) als eine Fehlfunktion der Klappe interpretiert werden.
  • Die Rückschlagklappe kann allgemein auch als Rückstromklappe bezeichnet werden. Die Rückschlagklappe öffnet üblicherweise nur in eine Richtung. Sie dient normalerweise dazu eine (ungewollte) Rückströmung von Abgas eines Heizgeräts einer Wohnung eines Hauses in eine andere Wohnung des Hauses zu verhindern. Die Rückschlagklappe kann beispielsweise in einem Gemischkanal, einem Luftansaugkanal und/oder in einem Abgasrohr des Heizgeräts und/oder im Anschlussbereich des Heizgeräts an die Heizanlage bzw. zwischen dem Heizgerät und einer gemeinsamen Abgasanlage der Heizanlage angeordnet sein. Die Rückschlagklappe kann derart eingerichtet sein, dass sie bei einem vorgegeben Fluidstrom (Luft- bzw. Gemischstrom) durch das Heizgerät (bzw. bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes des Fluidstroms) öffnet und unterhalb eines Mindeststroms (bzw. bei Unterschreiten des Schwellenwerts) durch das Eigengewicht der Rückschlagklappe schließt. Die Rückschlagklappe kann alternativ oder kumulativ auch federbelastet schließen.
  • Bei der Heizungsanlage handelt es sich insbesondere um eine sogenannte Mehrfachbelegungsanlage. Diese zeichnet sich üblicherweise dadurch aus, dass mehrere Heizgeräte (verschiedener Wohnungen) an einer gemeinsamen Abgasanlage (eines Hauses) angeschlossen sind, die in der Regel über einen Schornstein in die Umgebung mündet.
  • Bei dem Heizgerät handelt es sich in der Regel um ein Gas- und/oder Ölheizgerät. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Heizgerät, welches dazu eingerichtet ist, einen oder mehrere fossile Brennstoffe wie etwa Erdgas und/oder Erdöl, ggf. unter Zufuhr von Umgebungsluft aus einer Wohnung zu verbrennen, um Energie zur Erwärmung von beispielsweise Wasser zum Gebrauch in der Wohnung zu erzeugen. Beispielsweise kann es sich bei dem Heizgerät um ein sogenannten Gas-Brennwertgerät handeln. Das Heizgerät weist in der Regel zumindest einen Brenner und eine Fördereinrichtung auf, die ein Gemisch von Brennstoff (Gas) und Verbrennungsluft (durch einen Gemischkanal des Heizgeräts) zum Brenner fördert. Anschließend kann das durch die Verbrennung entstehende Abgas durch ein (internes) Abgasrohr des Heizgeräts zu eines Abgasanlage (eines Hauses) geführt werden. An dieser Abgasanlage sind in der Regel mehrere Heizgeräte angeschlossen.
  • In Schritt a) erfolgt ein (gezieltes und/oder kontrolliertes) Ändern eines Betriebsparameters des Heizgerätes, der eine Änderung eines Fluidstroms durch das Heizgerät bewirken kann. Bei dem Betriebsparameter kann es sich beispielsweise um eine Drehzahl und/oder eine Leistung einer Fördereinrichtung des Heizgerätes handeln. Die Fördereinrichtung kann beispielhaft ein Gebläse, ein Propeller, ein Verdichter oder dergleichen sein. Bevorzugt ist die Fördereinrichtung ein Gebläse. Der Fluidstrom durch das Heizgerät beschreibt mit anderen Worten einen durch (zumindest abschnittsweise) durch das Heizgerät, insbesondere einen Kanal des Heizgeräts hindurch strömenden Fluidstrom. Der Fluidstrom kann anhand eines Volumenstroms und/oder eines Massenstroms charakterisiert sein. Bei dem Fluid kann es sich beispielsweise um (Verbrennungs-)Luft, Brennstoff (insbesondere Gas), Abgas und/oder ein Gemisch von Luft und Brennstoff handeln.
  • Das Ändern des Betriebsparameters kann dabei beispielsweise so erfolgen, dass dieser, ausgehend von einem vorgegebenen (konstanten) Startwert, auf einen vorgegebenen (konstanten) Endwert erhöht oder reduziert wird. Hierbei können das Erhöhen bzw. Reduzieren zum Beispiel kontinuierlich und/oder linear erfolgen. Denkbar ist jedoch auch eine sprunghafte bzw. schlagartige Änderung des Betriebsparameters. Darüber hinaus können (zumindest teilweise parallel oder sogar gleichzeitig) auch mehrere, verschiedene Betriebsparameter geändert werden.
  • Alternativ oder kumulativ kann der Betriebsparameter auch so geändert werden, dass ein vorgegebener Schwellenwert des Betriebsparameters und/oder des Fluidstroms überschritten oder unterschritten wird. Auch hierzu können ein Erhöhen bzw. Reduzieren des Betriebsparameters grundsätzlich kontinuierlich und/oder linear erfolgen. Der Schwellenwert ist insbesondere so vorgegeben, dass bei Überschreiten des Schwellenwerts eine vorhandene Rückschlagklappe sich gerade öffnen würde und/oder bei Unterschreiten des Schwellenwertes eine vorhandene Rückschlagklappe sich gerade schließen würde.
  • In Schritt b) erfolgt ein Erfassen (Messen) eines Messparameters, der einen Rückschluss auf den Fluidstrom durch das Heizgerät erlaubt. Der Messparameter wird dabei in der Regel innerhalb des Heizgeräts oder an dem Heizgerät (zum Beispiel zwischen dem Heizgerät und der gemeinsamen Abgasanlage) erfasst. Das Erfassen erfolgt üblicherweise durch ein sensorisches Erfassen bzw. Messen. Bei dem Messparameter kann es sich beispielhaft um einen Volumenstrom oder einen Massenstrom handeln. Darüber hinaus kann es sich bei dem Messparameter auch um ein elektrisches Signal handeln, welches einen (unmittelbaren) Rückschluss auf die Größe des Volumenstroms oder Massenstroms des Fluidstroms erlaubt.
  • In Schritt c) erfolgt ein Erkennen des Vorhandenseins einer (der) Rückschlagklappe, wenn der Messparameter zumindest zeitweise (während des Änderns des Betriebsparameters oder unmittelbar nach der Änderung des Betriebsparameters) unabhängig von der Änderung des Betriebsparameters verläuft. Insbesondere wird das Vorhandensein der Rückschlagklappe erkannt, wenn sich der Messparameter während des Änderns des Betriebsparameters nicht proportional zur Änderung des Betriebsparameters und/oder sprunghaft ändert.
  • So kann beispielsweise auf das Vorhandensein der Rückschlagklappe rückgeschlossen werden, wenn sich der Messparameter während eines kontinuierlichen (insbesondere linearen) Änderns (Reduzierens oder Erhöhens) des Betriebsparameters plötzlich signifikant (sprunghaft) ändert (d.h. sich deutlich schneller ändert (reduziert bzw. erhöht) als der Betriebsparameter). Unter einer signifikanten Änderung des Messparameters ist hier insbesondere eine Änderung zu verstehen, die mindestens doppelt so groß und/oder schnell ist wie die Änderung des Betriebsparameters.
  • Alternativ oder kumulativ kann auf das Vorhandensein der Rückschlagklappe rückgeschlossen werden, wenn sich der Messparameter nach einem (ggf. sprunghaften) Erhöhen des Betriebsparameters auf einen Wert unterhalb eines Schwellenwerts nicht oder im Wesentlichen nicht ändert. In diesem Zusammenhang ist der Schwellenwert insbesondere so definiert, dass bei Überschreiten des Schwellenwerts eine vorhandene Rückschlagklappe sich gerade öffnen würde, was dann zu einer Änderung des Betriebsparameters führen würde.
  • In einem Schritt d) kann weiterhin ein Überführen des Heizgeräts einen Störungszustand und/oder einen deaktivierten Zustand erfolgen, wenn keine Rückschlagklappe erkannt wurde. In diesem Zusammenhang kann das Heizgerät auch eine entsprechende Störmeldung ausgeben. Darüber hinaus kann in Schritt d) eine Anpassung mindestens eines Regelparameters des Heizgeräts erfolgen, wenn die Rückschlagklappe erkannt wurde. Alternativ oder kumulativ kann in Schritt d), wenn die Rückschlagklappe erkannt wurde, in der Steuerung des Heizgerätes ein Modus für Mehrfachbelegung aktiviert werden, der insbesondere die Regelparameter des Heizgerätes adaptiert.
  • Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Betriebsparameter um eine Drehzahl einer Fördereinrichtung des Heizgeräts handelt. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise eine möglichst einfache und präzise Durchführung des Verfahrens. Insbesondere handelt es sich dabei um eine Drehzahl eines Gebläses des Heizgeräts.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass Schritt b) mit einem Sensor des Heizgeräts durchgeführt wird. Dies trägt in vorteilhafter Weise zu einer möglichst hohen Automatisierung des Verfahrens bei. Der Sensor ist insbesondere so angeordnet und/oder eingerichtet, dass er ein dem Fluidstrom proportionales elektrisches Signal bereitstellen kann. Dieses Signal kann er beispielsweise einem Steuergerät und/oder eine Auswertelektronik des Heizgeräts bereitstellen. Der Sensor kann zum Beispiel ein Massenstromsensor, ein Differenzdrucksensor oder ein Sensor mit einem Pitotrohr oder dergleichen sein.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zumindest der Betriebsparameter oder der Fluidstrom auf einen Wert unterhalb eines Schwellenwertes gebracht werden und das Vorhandensein der Rückschlagklappe dadurch erkannt wird, dass der Messparameter schlagartig (bzw. signifikant) abfällt oder bei Null bleibt. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise ein möglichst schnelles und einfaches Prüfen der Rückschlagklappe.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Betriebsparameter und/oder der Fluidstrom auf einen Wert unterhalb eines Schwellenwertes erhöht werden und das Vorhandensein der Rückschlagklappe dadurch erkannt wird, dass der Messparameter bei Null bleibt. "Bei Null bleiben" ist hier insbesondere so zu verstehen, dass der Messparameter bei seinem Ausgangswert bleibt. Der Schwellenwert ist in diesem Zusammenhang insbesondere so definiert, dass bei Überschreiten des Schwellenwerts eine vorhandene Rückschlagklappe sich gerade öffnen würde.
  • Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass zumindest der Betriebsparameter oder der Fluidstrom, ausgehend von einem Wert oberhalb eines Schwellenwertes, auf einen Wert unterhalb des Schwellenwertes gebracht werden und das Vorhandensein der Rückschlagklappe dadurch erkannt wird, dass der Messparameter schlagartig abfällt. Dies erlaubt in vorteilhafter Weise ein möglichst zuverlässiges Prüfen der Rückschlagklappe. Hierbei kann der Schwellenwert so vorgegeben sein, dass bei Unterschreiten des Schwellenwertes eine vorhandene Rückschlagklappe sich gerade schließen würde.
  • In diesem Zusammenhang ist es (alternativ oder kumulativ) besonders vorteilhaft, wenn der Betriebsparameter und/oder der Fluidstrom, ausgehend von einem vorgegebenen Startwert, auf einen vorgegebenen Endwert reduziert werden und das Vorhandensein der Rückschlagklappe dadurch erkannt wird, dass der Messparameter schlagartig bzw. signifikant abfällt. Hierbei ist in der Regel der Startwert so vorgegeben, dass hierbei eine vorhandene Rückschlagklappe (sicher) geöffnet wäre. Weiterhin ist dabei üblicherweise der Endwert so vorgegeben, dass eine vorhandene Rückschlagklappe (sicher) geschlossen wäre. Wenn Startwert und Endwert vorgegeben sind (die gedanklich oberhalb bzw. unterhalb eines gedachten oder ggf. ermittelten Schwellenwertes liegen) ist eine explizite Vorgabe des Schwellenwert (z.B. in einem Steuergerät des Heizgeräts) nicht zwingend erforderlich.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches zur (zumindest teilweisen) Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens eingerichtet ist. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm(-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
  • Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Steuergerät für ein Heizgerät vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens. Das Steuergerät kann hierzu beispielsweise einen Prozessor aufweisen bzw. über diesen verfügen. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor beispielsweise das auf einem Speicher (des Steuergeräts) hinterlegte Verfahren ausführen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät mit einem hier vorgestellten Steuergerät vorgeschlagen. Bei dem Heizgerät handelt es sich insbesondere um ein Gasheizgerät mit einem Gasbrenner und einer Fördereinrichtung, die ein Gemisch aus Gas und Verbrennungsluft zu dem Gasbrenner fördern kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch eine Verwendung eines Heizgeräts einer Heizungsanlage zum Prüfen (des Vorhandenseins) einer Rückschlagklappe der Heizungsanlage vorgeschlagen. Insbesondere wird die Verwendung einer Fördereinrichtung und/oder eines Sensors des Heizgeräts zum Prüfen der Rückschlagklappe bzw. des Vorhandenseins der Rückschlagklappe der Heizungsanlage vorgeschlagen. Vorzugsweise wird hierzu ein hier auch beschriebenes Heizgerät verwendet.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Speichermedium, dem Steuergerät, dem Heizgerät und/oder der Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
  • Die hier vorgestellte Lösung sowie deren technisches Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in oder in Zusammenhang mit den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und/oder Erkenntnissen aus anderen Figuren und/oder der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigen beispielhaft und schematisch:
    • Fig. 1:
    einen Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens,
    Fig. 2:
    ein hier vorgeschlagenes Heizgerät, und
    Fig. 3:
    eine Veranschaulichung von Parameterverläufen, dich sich bei der Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens ergeben können.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Ablauf eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Verfahren dient zum Prüfen (des Vorhandenseins) einer Rückschlagklappe 1 in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät 2. Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Schritte a), b) und c) kann sich bei einem regulären Betriebsablauf einstellen.
  • In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Ändern eines Betriebsparameters 3 des Heizgerätes 2, der eine Änderung eines Fluidstroms durch das Heizgerät 2 bewirken kann. In Block 120 erfolgt gemäß Schritt b) ein Erfassen eines Messparameters 4, der einen Rückschluss auf den Fluidstrom durch das Heizgerät 2 erlaubt. In Block 130 erfolgt gemäß Schritt c) ein Erkennen des Vorhandenseins der Rückschlagklappe 1, wenn der Messparameter 4 zumindest zeitweise unabhängig von der Änderung des Betriebsparameters 3 verläuft.
  • Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch ein hier vorgeschlagenes Heizgerät 2. Das Heizgerät 2 weist ein Steuergerät 8 auf, das zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens eingerichtet ist.
  • Das Heizgerät 2 (z.B. ein Gas-Brennwertgerät) ist mit einem Brennersystem ausgerüstet, bei dem vor einem Gebläse, welches hier ein Beispiel für eine Fördereinrichtung 5 darstellt, das Gas aus einem Gaszufuhrkanal 13 und die Verbrennungsluft aus einem Luftansaugkanal 12 in einem Gemischkanal 11 zusammengeführt werden. Dieses Gemisch wird dann von dem Gebläse 5 über den Gemischkanal 11 zu einem Brenner 9 transportiert, wo dann die Verbrennung stattfindet. Die durch die Verbrennung entstehenden Abgase werden durch ein internes Abgasrohr 10 zu einer hier nicht dargestellten Abgasanlage geführt.
  • In dem Gemischkanal 11 ist eine Rückschlagklappe 1 angeordnet, die bei einem vorgegeben Luft- bzw. Gemischstrom (d.h. einem vorgegebenen Schwellenwert) öffnet und unterhalb eines Mindeststroms durch das Eigengewicht der Rückschlagklappe 1 schließt. Eine solche Rückschlagklappe 1 könnte alternativ auch im Luftansaugkanal 12 oder dem Abgasrohr 10 angeordnet sein. Die Rückschlagklappe 1 könnte alternativ oder kumulativ auch federbelastet schließen.
  • In dem Luftansaugkanal 12 zur Mischstelle 14 von Gas und Luft ist ein Sensor 6 angebracht, der ein dem Luftstrom proportionales elektrisches Signal an eine Auswertelektronik des Steuergeräts 8 gibt. Der Sensor 6 kann ein Massenstromsensor, ein Differenzdrucksensor oder auch ein Sensor mit einer Pitotrohranbindung oder ähnlichem sein. Somit wird das Erfassen hier beispielhaft mit einem Sensor 6 des Heizgeräts 2 durchgeführt.
  • Fig. 3 zeigt beispielhaft und schematisch eine Veranschaulichung von Parameterverläufen über der Zeit, die sich bei der Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens ergeben können. Bei dem Betriebsparameter 3 handelt es sich hier beispielhaft um eine Drehzahl der Fördereinrichtung 5 des Heizgeräts 2. Weiterhin wird der Betriebsparameter 3 hier beispielhaft, ausgehend von einem Wert oberhalb eines Schwellenwertes 7, auf einen Wert unterhalb des Schwellenwertes 7 gebracht und das Vorhandensein der Rückschlagklappe 1 dadurch erkannt, dass der Messparameter 4 schlagartig abfällt.
  • Bei dem Verfahren wird z.B. bei der ersten Inbetriebnahme des Brenners 9 zunächst die Fördereinrichtung 5 mit einer ersten Drehzahl 15 gefahren, bei der sich ein Sensorsignal 4 ergibt. Anschließend wird die Gebläsedrehzahl auf eine zweite Drehzahl 16 gefahren, die so gewählt ist, dass der Luftstrom an der Rückschlagklappe 1 so gering wird, dass diese durch ihr Eigengewicht in die Stellung "geschlossen" fällt. In dem Moment, wo die Rückschlagklappe 1 zufällt, sinkt das Sensorsignal 4a des Massenstromsensors schlagartig auf einen Werte (nahe) Null. In dem Fall das die Rückschlagklappe nicht verbaut ist, sinkt das Sensorsignal 4b gleichmäßig bis zum Erreichen der zweiten Drehzahl 16 ab. In diesem Fall wird von der Auswerteelektronik des Steuergeräts 8 eine entsprechende Störmeldung z.B. auf einem nicht dargestellten Display ausgegeben und die Auswertelektronik sperrt den Start des Heizgerätes 2.
  • Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter ("erste", "zweite", ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen, Kennwerten oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen, Kennwerte oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
  • Hier werden somit ein Verfahren zum Prüfen einer Rückschlagklappe in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät, ein Computerprogramm, ein Steuergerät und ein Heizgerät zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Verwendung eines Heizgeräts angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren, das Computerprogramm, das Steuergerät und das Heizgerät sowie die Verwendung jeweils zumindest dazu bei, die Betriebssicherheit einer Mehrfachbelegungsanlage zu erhöhen. Weiterhin kann auch die Integration eines Heizgeräts in eine Mehrfachbelegungsanlage vereinfacht und mit höherer Sicherheit durchgeführt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rückschlagklappe
    2
    Heizgerät
    3
    Betriebsparameter
    4
    Messparameter
    5
    Fördereinrichtung
    6
    Sensor
    7
    Schwellenwert
    8
    Steuergerät
    9
    Brenner
    10
    Abgasrohr
    11
    Gemischkanal
    12
    Luftansaugkanal
    13
    Gaszufuhrkanal
    14
    Mischstelle
    15
    erste Drehzahl
    16
    zweite Drehzahl

Claims (10)

  1. Verfahren zum Prüfen einer Rückschlagklappe (1) in einer Heizungsanlage mit mindestens einem Heizgerät (2), umfassend zumindest folgende Schritte:
    a) Ändern eines Betriebsparameters (3) des Heizgerätes (2), der eine Änderung eines Fluidstroms durch das Heizgerät (2) bewirken kann,
    b) Erfassen eines Messparameters (4), der einen Rückschluss auf den Fluidstrom durch das Heizgerät (2) erlaubt,
    c) Erkennen des Vorhandenseins einer Rückschlagklappe (1), wenn der Messparameter (4) zumindest zeitweise unabhängig von der Änderung des Betriebsparameters (3) verläuft.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Betriebsparameter (3) um eine Drehzahl einer Fördereinrichtung (5) des Heizgeräts (2) handelt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schritt b) mit einem Sensor (6) des Heizgeräts (2) durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest der Betriebsparameter (3) oder der Fluidstrom auf einen Wert unterhalb eines Schwellenwertes (7) gebracht werden und das Vorhandensein der Rückschlagklappe (1) dadurch erkannt wird, dass der Messparameter (4) schlagartig abfällt oder bei Null bleibt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest der Betriebsparameter (3) oder der Fluidstrom, ausgehend von einem Wert oberhalb eines Schwellenwertes (7), auf einen Wert unterhalb des Schwellenwertes (7) gebracht werden und das Vorhandensein der Rückschlagklappe (1) dadurch erkannt wird, dass der Messparameter (4) schlagartig abfällt.
  6. Computerprogramm, welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  7. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 6 gespeichert ist.
  8. Steuergerät (8) für ein Heizgerät (2), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  9. Heizgerät (2) mit einem Steuergerät (8) nach Anspruch 8.
  10. Verwendung eines Heizgeräts (2) einer Heizungsanlage zum Prüfen einer Rückschlagklappe (1) der Heizungsanlage.
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EP4040130A1 (de) * 2021-02-05 2022-08-10 Vaillant GmbH Verfahren zur dichtheitsprüfung einer abgasanlage eines heizgerätes
DE102021109832A1 (de) 2021-04-19 2022-10-20 Vaillant Gmbh Verfahren zum Prüfen einer Rückschlagklappe in einer Heizungsanlage

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