EP4187150A1 - Verfahren zum betreiben einer heizungsanlage, computerprogramm, speichermedium, regel- und steuergerät, heizgerät und verwendung einer schliesseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer heizungsanlage, computerprogramm, speichermedium, regel- und steuergerät, heizgerät und verwendung einer schliesseinrichtung Download PDF

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Publication number
EP4187150A1
EP4187150A1 EP22208338.8A EP22208338A EP4187150A1 EP 4187150 A1 EP4187150 A1 EP 4187150A1 EP 22208338 A EP22208338 A EP 22208338A EP 4187150 A1 EP4187150 A1 EP 4187150A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
exhaust
exhaust gas
duct
heating
closing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22208338.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nicolas Morilleau
David Chauvin
Emmanuel Pelloquin
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.)
Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaillant GmbH filed Critical Vaillant GmbH
Publication of EP4187150A1 publication Critical patent/EP4187150A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J11/00—Devices for conducting smoke or fumes, e.g. flues 
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/13004—Water draining devices associated with flues

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a heating system, a computer program, a storage medium, a regulation and control unit, a heater and the use of a locking device.
  • the DE 20 2015 002 697 U1 propose to switch an exhaust flap in an exhaust pipe of a furnace to a closed state when an electrical functional component of the heater is not activated and a temperature measuring device signals that the exhaust gas temperature is below a predetermined temperature value.
  • this solution is very complex and malfunctions of the temperature measuring device can cause the exhaust gas valve to close despite high exhaust gas temperatures, which can cause critical states of the furnace.
  • the object of the invention to propose a method for operating a heating system which at least partially overcomes the problems of the prior art described.
  • the method should be able to be carried out without significant additional installations in a heating system and the complexity of the operation not increase significantly.
  • the invention should at least not significantly increase the complexity of a heating system and only require minor structural changes to the heating system and enable simple integration into an existing production process.
  • Steps a) and b) can be carried out in a regular operating sequence each time the burner of the heater of the heating system is switched on or off.
  • the exhaust duct and/or the exhaust system is partially closed when the burner of the heater is switched off, so that advantageously no or hardly any thermal energy can be lost through convection or air flow.
  • the (complete) opening or (partial) closing of the flue gas path, depending on the burner status, can also reduce or even prevent a convection heat flow through the flue gas duct and the flue gas system (which can be supported by a chimney effect).
  • the closing/opening of the exhaust gas path can take place in particular within the exhaust gas duct arranged in the heater.
  • This configuration is advantageous because heat flow away from the heating device is prevented and the technical implementation of the proposed method is simplified.
  • a locking device to be actuated by a motor
  • the advantages of the invention are also realized if the exhaust gas path is closed/opened in an exhaust gas system downstream of the exhaust gas duct.
  • the heater is in particular a gas heater which is set up to burn a gaseous fuel, such as natural gas or hydrogen, with the supply of ambient air, in order to provide heat, for example for a heating circuit or a hot water supply.
  • the heater generally has at least one burner and a delivery device that delivers a mixture of fuel (gas) and combustion air through a mixture duct of the heater to the burner, with the combustion air being able to be fed to the mixture duct via an air intake.
  • the burner is followed by an exhaust gas duct arranged in the heater, via which the combustion products can be fed to an exhaust system.
  • the heater can be a condensing heater.
  • step a) the exhaust gas duct and/or the exhaust system is only partially closed, ie a complete gas-tight closure of the exhaust gas path is not achieved. Nevertheless, it is also preferred in this case that the exhaust gas path is at least largely closed, e.g. only a bypass exhaust gas flow through a maximum of 10% of the maximum flow cross section of the exhaust gas path is permitted there. Closing can therefore take place "only” partially (but then preferably predominantly) or (almost) completely. It is possible that the degree of closure (e.g. 90% to 100%) varies or is adjusted based on environmental parameters (e.g. current condensation formation).
  • step b) in particular the closing process from step a) is reversed, so that a completely open exhaust path is then present again.
  • step a) and step b) take place depending on a current or (determinable) future state of the burner.
  • a change in the state of the burner is first detected (particularly by measurement) and one of the two steps a) or b) is then (automatically) initiated.
  • This can be alternatively or cumulatively secondary Operating parameters of the burner (e.g. electrical consumption/resistance of associated components) and/or its work results (e.g. flame quality, exhaust gas quality, temperature, etc.) are used.
  • steps a) and/or b) require a specific control signal for initiation.
  • step b) can also be initiated before the burner is switched on, this can be done, for example, due to other environmental or operating conditions (of the heater and/or the heating system) that (as is known) require a timely and/or z. B. regular switching on of the burner can be recognized.
  • the closing according to step a) and the opening according to step b) can be carried out by a closing device.
  • the closing device can be designed in such a way that a gas flow through the closed closing device is largely prevented, but a flow of condensate through the closing device is also possible in the (partially or predominantly) closed state.
  • a build-up of condensate on the closing device which would suddenly penetrate into the heater when the closing device was opened, can be prevented.
  • no condensate drain has to be created in the area of the closing device, as a result of which the effort involved in carrying out a proposed method can be minimized.
  • a build-up of condensate could occur, particularly in the case of a multiple-use exhaust system, i.e. an exhaust system to which several heaters are connected (e.g. in an apartment building).
  • the closing device can comprise a slide or be designed as a slide that is pushed into the exhaust gas path, ie into the exhaust gas duct or the exhaust gas system, and (partially) closes it.
  • a partial closure could be implemented, for example, by not pushing the slider completely into the exhaust gas duct or the exhaust system (or a line of the exhaust system) or by the slider having openings for condensate to drain off.
  • the closing device can close at least 90%, in particular more than 95%, of the cross section of the exhaust gas duct or exhaust system available for the exhaust gas flow.
  • a gas flow through the closing device can be largely or largely prevented, but a draining of condensate through the closing device can be made possible or guaranteed.
  • Backflowing condensate can thus be fed to a condensate drain, which can be arranged, for example, in the lower area of the combustion chamber.
  • the locking device can be actuated by a motor.
  • An automated implementation of the method proposed here can advantageously be made possible by means of a motor-controlled mode of operation of the closing device.
  • the control can be done electrically or hydraulically, for example.
  • the closing device can be arranged in the exhaust gas duct of the heater, in particular in the starting area of the exhaust gas duct when viewed in the operating direction of the heating system.
  • the flow of combustion air, exhaust gases, etc. through the heater during regular operation is referred to as the direction of operation.
  • An arrangement immediately after the last heat exchanger of the heater, seen in the direction of operation, can be particularly advantageous. In this way, a particularly high level of energy efficiency can be guaranteed because heat emission to the exhaust gas duct is (practically completely) avoided.
  • 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 instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter to carry out 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 regulation and control unit for a heating device is also proposed, set up to carry out a method presented here.
  • the control unit can have a processor, for example, or have it at its disposal.
  • the processor can, for example, execute the method stored in a memory (of the regulation and control device).
  • a heater with a closed-loop and open-loop control unit presented here is also proposed.
  • the heater is, in particular, a gas heater with a gas burner and a front device which can convey a mixture of gas and combustion air to a gas burner and the combustion products can be discharged from the burner via an exhaust duct arranged in the heater and a downstream exhaust system.
  • the heater can be equipped with condensing technology.
  • a heating system having a heating device and (at least) one closing device, which is arranged in an exhaust gas duct and/or an exhaust gas system.
  • the closing device is set up to close the exhaust gas duct and/or the exhaust system (in particular only at predeterminable times) in such a way that a gas flow through the exhaust gas duct and the exhaust system is largely or largely prevented, but (at the same time) a draining of condensate through the (closed) locking device is possible.
  • Such a configuration can be advantageous in particular for heating systems with multiple occupancy of the exhaust system.
  • a heating system with precisely one heating device with a non-return valve being arranged in an exhaust gas duct or an exhaust gas system.
  • the check valve can in particular be arranged and/or set up in such a way that a gas flow in the operating direction of the heating system (i.e. a gas flow from the heater via an exhaust gas duct to the exhaust system) is permitted and prevented in the opposite direction.
  • a gas flow in the operating direction of the heating system i.e. a gas flow from the heater via an exhaust gas duct to the exhaust system
  • Such a configuration of the heating system can, for example, implement a simple and cost-effective implementation of a method proposed here in a single-family house.
  • a heater proposed here can be equipped with condensing technology.
  • a method proposed here can make a further contribution to increasing the energy efficiency.
  • the use of (at least) one closing device arranged in an exhaust duct and/or an exhaust system of a heating system to improve the energy efficiency of the heating system is proposed.
  • the closing device can be motor-driven and set up to largely prevent a gas flow through the closing device, but can also be permeable to a liquid (condensate) in this state.
  • a method for operating a heating device, a computer program, a storage medium, a regulation and control unit, a heating device and a use are thus described here a locking device specified, which solve the problems described with reference to the prior art at least partially.
  • the method for operating a heater, the computer program, the storage medium, the regulation and control unit, the heater and the use at least contribute to increasing the energy efficiency of a heater.
  • the invention can easily be retrofitted to existing heating systems and increases the complexity of the heating system only insignificantly.
  • the heating system 10 can include an air intake 4 through which an air flow flows in an operating direction 13 of the heater 1 and through which fuel gas can be added via a gas valve 5.
  • an operating direction 13 of the gas or air flow in the heating device 1 is established.
  • the air intake 4 can be followed by a mixture channel 11 in which a conveyor device 2 can be arranged.
  • the mixture channel 11 can lead to a burner 3 which can be arranged in a combustion chamber 8 .
  • the combustion chamber 8 can be followed in the operating direction 13 by an exhaust gas duct 9 and an exhaust system 14 .
  • An ionization electrode 6 can be arranged in the combustion chamber 8, by means of which a flame can be detected.
  • a regulation and control device 7 can be electrically connected to the gas valve 5 , the conveyor device 2 and the ionization electrode 6 .
  • a closing device 12 can be arranged in the exhaust gas duct 9, which largely prevents a gas flow (exhaust gas flow) through the exhaust gas duct 9, but allows a condensate flow from the exhaust gas duct 9 in the direction of the combustion chamber 8 (at the same time).
  • the locking device 12 can also be electrically connected to the regulation and control unit 7 .
  • the closing device 12 can be arranged at the outlet 15 of a heat exchanger of the heater 1. In this way, heat loss due to heating of the exhaust gas duct 9 or exhaust gas system 14 can advantageously be limited or avoided.
  • the closing device 12 can have a closing area 16 and an open area 17, the closing area 16 being closable, for example, by an insertable slide.
  • a method proposed here can be carried out on the regulation and control unit 7, for example. At the same time as or shortly after the burner 3 is switched off according to step a), this can include a partial closing of the exhaust gas duct 9 by a motorized closing of the closing device 12 and, according to step b), an opening of the exhaust gas duct 9 shortly before or at the same time as the burner 3 of the Heater 1 cause. In this way, a fully automated implementation of the method proposed here can be implemented.
  • a method proposed here can be carried out on the regulation and control unit 7, for example. Simultaneously or shortly after burner 3 is switched off according to step a), this can include partial closing of exhaust gas duct 9 by motorized closing of closing device 12 and, according to step b), opening of exhaust gas duct 9 shortly before or at the same time as burner 3 of the Heater 1 cause. In this way, a fully automated implementation of the method proposed here can be implemented.
  • the closing device 12 can also be designed as a check valve. This can be arranged and set up in such a way that a fluid flow or (exhaust) gas flow in the operating direction 13 through the exhaust gas duct 9 is possible, but a fluid flow (air flow) in a direction opposite to the operating direction 13, i.e. from the exhaust gas duct 9 in the direction of the burner 3 can be prevented.

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Abstract

Das hier vorgeschlagene Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage (10), aufweisend ein Heizgerät (1) mit einem Brenner (3), dessen Verbrennungsprodukte über einen Abgaskanal (9) und eine Abgasanlage (14) abgeführt werden können, umfasst zumindest die folgenden Schritte:a) teilweises Schließen des Abgaskanals (9) und/oder der Abgasanlage (14) nach einem Abschalten des Brenners (3),b) Öffnen des Abgaskanals (9) und/ oder der Abgasanlage (14) vor oder bei einem Einschalten des Brenners (3) .Das zumindest teilweise Schließen gemäß Schritt a) und das Öffnen gemäß Schritt b) kann insbesondere mittels einer Schließeinrichtung (12) erfolgen. Ein zumindest teilweises Schließen des Abgaskanals (9) und/ oder der Abgasanlage (14) gemäß Schritt a) kann insbesondere derart erfolgen, dass eine Gasströmung durch den teilweise geschlossenen Abgaskanal (9) und/ oder die teilweise geschlossene Abgasanlage (14) weitestgehend verhindert wird, jedoch ein Abfließen von Kondensat möglich ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage, ein Computerprogramm, ein Speichermedium, ein Regel- und Steuergerät, ein Heizgerät und eine Verwendung einer Schließeinrichtung.
  • Es bestehen ständige Bestrebungen, die Energieeffizienz von Heizungsanlagen zu steigern, um ein kostengünstiges und/oder umweltschonendes Betreiben zu ermöglichen. Hierzu ist eine Vielzahl von Lösungen und Vorschlägen bekannt, wobei diese häufig die Komplexität einer Heizungsanlage erhöhen, womit einhergehend die nutzbare Standzeit sinken und die Wahrscheinlichkeit einer Havarie erhöht sein kann.
  • Hierzu schlägt die DE 20 2015 002 697 U1 vor, eine Abgasklappe in einer Abgasleitung eines Ofens in einen geschlossenen Zustand zu überführen, wenn eine elektrische Funktionskomponente des Heizgerätes nicht aktiviert ist und eine Temperaturmesseinrichtung signalisiert, dass die Abgastemperatur unter einem vorbestimmten Temperaturwert liegt. Diese Lösung ist jedoch sehr aufwendig und Fehlfunktionen der Temperaturmesseinrichtung können ein Schließen der Abgasklappe trotz hoher Abgastemperaturen auslösen, was kritische Zustände des Ofens hervorrufen kann.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage vorzuschlagen, das die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll das Verfahren ohne wesentliche zusätzliche Einbauten in einer Heizungsanlage durchführbar sein und die Komplexität des Betriebes nicht wesentlich erhöhen. Zudem soll die Erfindung die Komplexität einer Heizungsanlage zumindest nicht wesentlich erhöhen und nur geringe bauliche Veränderungen an der Heizungsanlage erfordern und eine einfache Integration in einen bestehenden Produktionsprozess ermöglichen.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen 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 Betreiben einer Heizungsanlage bei, wobei die Heizungsanlage ein Heizgerät mit einem Brenner hat, dessen Verbrennungsprodukte über einen Abgaskanal und eine Abgasanlage abgeführt werden können. Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
    1. a) teilweises Schließen des Abgaskanals und/oder der Abgasanlage nach einem Abschalten des Brenners,
    2. b) Öffnen des Abgaskanals und/oder der Abgasanlage vor oder bei einem Einschalten des Brenners.
  • Die Schritte a) und b) können bei einem regulären Betriebsablauf bei jedem Einschalten bzw. Abschalten des Brenners des Heizgerätes der Heizungsanlage durchgeführt werden.
  • Als Ergebnis des Verfahrens ist der Abgaskanal und/oder die Abgasanlage bei einem ausgeschalteten Brenner des Heizgerätes teilweise verschlossen, so dass vorteilhaft keine oder kaum Wärmeenergie durch Konvektion bzw. Luftströmung verloren gehen kann. So kann das (vollständige) Öffnen bzw. (teilweise) Schließen des Abgasweges in Abhängigkeit des Brennerzustandes auch eine Konvektionswärmeströmung durch den Abgaskanal und die Abgasanlage (welche durch einen Kamineffekt unterstützt werden kann) reduzieren oder sogar unterbinden.
  • Derart ist möglich, dass eine Luftströmung im Brenner und/oder im Abgasweg nachgeordneter Wärmetauscher (beispielsweise für eine Warmwasserbereitung oder einen Heizkreislauf) deutlich reduziert oder sogar unterbunden wird, so dass auch ein mit der Luftströmung verbundener Wärmeabtransport vom Brenner bzw. verbundenen Wärmetauscher gleichermaßen gemindert wird. Ein Auskühlen des Brenners und des verbundenen Wärmetauschers kann so eingeschränkt und die Energieeffizienz des Heizgerätes bzw. der Heizungsanlage verbessert werden. Ein weiterer Vorteil kann in einem verbesserten Startverhalten eines nicht ausgekühlten Heizgerätes gesehen werden.
  • Das Schließen/Öffnen des Abgasweges kann insbesondere innerhalb des im Heizgerät angeordneten Abgaskanals erfolgen. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, weil eine vom Heizgerät wegführende Wärmeströmung unterbunden wird und die anlagentechnische Umsetzung des vorgeschlagenen Verfahrens vereinfacht wird. Insbesondere kann eine (motorisch zu betätigende) Schließeinrichtung bereits vollständig angeschlossen und verkabelt sein, so dass ein zusätzlicher Montageaufwand bei der Installation der Heizungsanlage vermieden werden kann. Die Vorteile der Erfindung werden jedoch auch verwirklicht, wenn ein Schließen /Öffnen des Abgasweges in einer dem Abgaskanal nachgeordneten Abgasanlage erfolgt.
  • Bei dem Heizgerät handelt es sich insbesondere um ein Gasheizgerät, welches dazu eingerichtet ist, einen gasförmigen Brennstoff, wie Erdgas oder Wasserstoff, unter Zufuhr von Umgebungsluft zu verbrennen, um Wärme beispielsweise für einen Heizkreislauf oder eine Warmwasserversorgung bereitzustellen. 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 Heizgerätes zum Brenner fördert, wobei die Verbrennungsluft über eine Luftansaugung dem Gemischkanal zugeführt werden kann. Dem Brenner schließt sich ein im Heizgerät angeordneter Abgaskanal an, über den die Verbrennungsprodukte einer Abgasanlage zugeführt werden können. Insbesondere kann das Heizgerät ein Brennwert-Heizgerät sein.
  • Es ist möglich, dass im Rahmen von Schritt a) nur ein teilweises Schließen des Abgaskanals und/oder der Abgasanlage erfolgt, also ein vollständiger gasdichter Verschluss des Abgasweges nicht erreicht wird. Gleichwohl ist auch in diesem Fall bevorzugt, dass der Abgasweg zumindest weitgehend verschlossen ist, also z.B. nur noch eine Bypass-Abgasströmung durch maximal 10% des maximalen Strömungsquerschnitts des Abgasweges dort zugelassen ist. Das Schließen kann also "nur" teilweise (dann aber bevorzugt überwiegend) oder (nahezu) vollständig erfolgen. Es ist möglich, dass der Schließgrad (z. B. 90% bis 100%) variiert oder aufgrund von Umgebungsparametern (z.B. aktuelle Kondensatbildung) eingestellt wird.
  • Im Rahmen von Schritt b) wird insbesondere der Schließvorgang aus Schritt a) zurückgenommen, so dass dann wieder ein vollständig geöffneter Abgasweg vorliegt.
  • Sowohl Schritt a) als auch Schritt b) erfolgt in Abhängigkeit eines aktuellen oder (ermittelbaren) zukünftigen Zustand des Brenners. Insbesondere wird zunächst eine Zustandsänderung des Brenners (insbesondere messtechnisch) erfasst und daraufhin (automatisch) einer der beiden Schritte a) oder b) initiiert. Hierfür können alternativ oder kumulativ sekundäre Betriebsparameter des Brenners (z. B. elektrischer Verbrauch / Widerstand von zugeordneten Komponenten) und/oder dessen Arbeitsergebnisse (z. B. Flammengüte, Abgasqualität, Temperatur, etc.) herangezogen werden. Es ist möglich, dass die Schritte a) und/oder b) ein konkretes Steuersignal zur Initiierung benötigen. Soweit Schritt b) auch bereits vor einem Einschalten des Brenners initiiert werden kann, kann das beispielsweise aufgrund anderer Umgebungs- oder Betriebsbedingungen (des Heizgerätes und/oder der Heizungsanlage) erfolgen, die (bekanntermaßen) ein zeitnahes und/oder ein z. B. turnusmäßiges Einschalten des Brenners erkennen lassen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Schließen gemäß Schritt a) und das Öffnen gemäß Schritt b) durch eine Schließeinrichtung erfolgen. Die Schließeinrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass eine Gasströmung durch die geschlossene Schließeinrichtung weitestgehend verhindert wird, jedoch ein Fließen von Kondensat durch die Schließeinrichtung auch im (teilweise bzw. überwiegend) geschlossenen Zustand möglich ist. In vorteilhafter Weise kann so ein Stau von Kondensat an der Schließeinrichtung, der bei einem Öffnen der Schließeinrichtung schlagartig in das Heizgerät eindringen würde, verhindert werden. Weiter muss so im Bereich der Schließeinrichtung kein Kondensatabfluss geschaffen werden, wodurch der Aufwand zur Durchführung eines vorgeschlagenen Verfahrens minimiert werden kann. Insbesondere bei einer mehrfach belegten Abgasanlage, also einer Abgasanlage, an die mehrere Heizgeräte (beispielsweise bei einem Mehrfamilienhaus) angeschlossen sind, könnte ein Stau von Kondensat auftreten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Schließeinrichtung einen Schieber umfassen oder als Schieber ausgeführt sein, der in den Abgasweg, also in den Abgaskanal oder die Abgasanlage geschoben wird und diese (teilweise) verschließt. Ein teilweises Verschließen könnte beispielsweise realisiert werden, indem der Schieber nicht vollständig in den Abgaskanal oder die Abgasanlage (bzw. einer Leitung der Abgasanlage) geschoben wird oder auch indem der Schieber Öffnungen für ein Abfließen von Kondensat aufweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Schließeinrichtung mindestens 90%, insbesondere mehr als 95% des für die Abgasströmung verfügbaren Querschnittes von Abgaskanal oder Abgasanlage verschließen. So kann eine Gasströmung durch die Schließeinrichtung weit- bzw. weitestgehend unterbunden, ein Abfließen von Kondensat durch die Schließeinrichtung jedoch ermöglicht bzw. gewährleistet sein. Rückfließendes Kondensat kann somit einem Kondensatabfluss, der beispielsweise im unteren Bereich der Brennkammer angeordnet sein kann, zugeleitet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Schließeinrichtung motorisch zu betätigen sein. Vorteilhaft kann mittels einer motorisch geregelten Betriebsweise der Schließeinrichtung eine automatisierte Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens ermöglicht werden. Die Ansteuerung kann dabei beispielsweise elektrisch oder hydraulisch erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Schließeinrichtung im Abgaskanal des Heizgerätes, insbesondere in Betriebsrichtung der Heizungsanlage gesehen im Anfangsbereich des Abgaskanals angeordnet sein. Als Betriebsrichtung wird hier die Strömung von Verbrennungsluft, Abgasen, etc. durch das Heizgerät bei einem regulären Betrieb bezeichnet. Besonders vorteilhaft kann eine Anordnung unmittelbar nach dem in Betriebsrichtung gesehen letzten Wärmetauscher des Heizgerätes sein. Auf diese Weise kann so eine besonders hohe Energieeffizienz gewährleistet werden, weil eine Wärmeabgabe an den Abgaskanal (praktisch vollständig) vermieden wird.
  • 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 Programmes 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 Regel- und 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 Regel- und Steuergeräts) hinterlegte Verfahren ausführen.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät mit einem hier vorgestellten Regel- und Steuergerät vorgeschlagen. Bei dem Heizgerät handelt sich insbesondere um ein Gasheizgerät mit einem Gasbrenner und einer vorderen Einrichtung, die ein Gemisch aus Gas und Verbrennungsluft zu einem Gasbrenner fördern kann und die Verbrennungsprodukte vom Brenner über einen im Heizgerät angeordneten Abgaskanal und eine nachgeordnete Abgasanlage abgeführt werden können. Insbesondere kann das Heizgerät mit Brennwerttechnik ausgestattet sein.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird eine Heizungsanlage vorgeschlagen, aufweisend ein Heizgerät und (mindestens) eine Schließeinrichtung, welche in einem Abgaskanal und/oder einer Abgasanlage angeordnet ist. Die Schließeinrichtung ist dazu eingerichtet, den Abgaskanal und/oder die Abgasanlage (insbesondere nur zu vorgebbaren Zeitpunkten) derart zu verschließen, dass eine Gasströmung durch den Abgaskanal und die Abgasanlage weit- bzw. weitestgehend verhindert ist, jedoch (gleichzeitig) ein Abfließen von Kondensat durch die (geschlossene) Schließeinrichtung möglich ist. Eine derartige Ausgestaltung kann insbesondere für Heizungsanlagen mit einer Mehrfachbelegung der Abgasanlage vorteilhaft sein.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird eine Heizungsanlage mit genau einem Heizgerät vorgeschlagen, wobei ein Rückschlagventil in einem Abgaskanal oder einer Abgasanlage angeordnet ist. Das Rückschlagventil kann insbesondere derart angeordnet und/oder eingerichtet sein, dass eine Gasströmung in Betriebsrichtung der Heizungsanlage (also einer Gasströmung vom Heizgerät über einen Abgaskanal zur Abgasanlage) ermöglicht und in Gegenrichtung unterbunden wird. Eine derartige Ausgestaltung der Heizungsanlage kann beispielsweise eine einfache und kostengünstige Umsetzung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens bei einem Einfamilienhaus verwirklichen.
  • Insbesondere kann ein hier vorgeschlagenes Heizgerät mit Brennwerttechnik ausgerüstet sein. Bei derartigen, energetisch bereits sehr effizienten Heizgeräten, kann ein hier vorgeschlagenen Verfahren einen weiteren Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz leisten.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird die Verwendung (mindestens) einer Schließeinrichtung angeordnet in einem Abgaskanal und/ oder einer Abgasanlage einer Heizungsanlage zur Verbesserung der Energieeffizienz der Heizungsanlage vorgeschlagen. Die Schließeinrichtung kann motorisch betrieben und dazu eingerichtet sein, eine Gasströmung durch die Schließeinrichtung weitgehend zu unterbinden, jedoch auch in diesem Zustand für eine Flüssigkeit (Kondensat) durchlässig sein.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Speichermedium, dem Regel- und Steuergerät, dem Heizgerät und/oder der Verwendung auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
  • Hier werden somit ein Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes, ein Computerprogramm, ein Speichermedium, ein Regel- und Steuergerät, ein Heizgerät und eine Verwendung einer Schließeinrichtung angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren zum Betreiben eines Heizgerätes, das Computerprogramm, das Speichermedium, das Regel- und Steuergerät, das Heizgerät sowie die Verwendung zumindest dazu bei, die Energieeffizienz eines Heizgerätes zu erhöhen.
  • Zudem kann die Erfindung einfach an bestehenden Heizungsanlagen nachgerüstet werden und erhöht die Komplexität der Heizungsanlage nur unwesentlich.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    eine Heizungsanlage, und
    Fig. 2:
    eine Schließeinrichtung zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch eine hier vorgeschlagene Heizungsanlage 10 mit einem Heizgerät 1. Die Heizungsanlage 10 kann eine Luftansaugung 4 umfassen, die von einer Luftströmung in einer Betriebsrichtung 13 des Heizgerätes 1 durchströmt werden und der über ein Gasventil 5 Brenngas zusetzbar sein kann. Bei einem regulären Betreib der Heizungsanlage 10 stellt sich eine Betriebsrichtung 13 der Gas- bzw. Luftströmung im Heizgerät 1 ein. In dieser Betriebsrichtung 13 gesehen, kann sich der Luftansaugung 4 ein Gemischkanal 11 anschließen, in dem eine Förderereinrichtung 2 angeordnet sein kann. Der Gemischkanal 11 kann zu einem Brenner 3 führen, der in einer Brennkammer 8 angeordnet sein kann. Der Brennkammer 8 kann in Betriebsrichtung 13 nachgeordnet ein Abgaskanal 9 und eine Abgasanlage 14 folgen. In der Brennkammer 8 kann eine lonisationselektrode 6 angeordnet sein, mittels derer eine Flammenerkennung realisiert werden kann. Ein Regel- und Steuergerät 7 kann elektrisch mit dem Gasventil 5, der Förderereinrichtung 2 und der lonisationselektrode 6 verbunden sein.
  • Im Abgaskanal 9 kann eine Schließeinrichtung 12 angeordnet sein, die eine Gasströmung (Abgasströmung) durch den Abgaskanal 9 weitestgehend verhindert, einen Kondensatfluss vom Abgaskanal 9 in Richtung der Brennkammer 8 jedoch (gleichzeitig) zulässt. Die Schließeinrichtung 12 kann gleichfalls mit dem Regel- und Steuergerät 7 elektrisch verbunden sein.
  • Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Darstellung einer Ausführung einer Schließeinrichtung 12. Die Schließeinrichtung 12 kann am Auslass 15 eines Wärmetauschers des Heizgerätes 1 angeordnet sein. Vorteilhaft kann so ein Wärmeverlust durch Erwärmung von Abgaskanal 9 oder Abgasanlage 14 eingeschränkt oder vermieden werden. Die Schließeinrichtung 12 kann einen Schließbereich 16 und einen offenen Bereich 17 aufweisen, wobei der Schließbereich 16 beispielsweise durch einen einführbaren Schieber verschließbar ist.
  • Ein hier vorgeschlagenes Verfahren kann beispielsweise auf dem Regel- und Steuergerät 7 durchgeführt werden. Dieses kann gleichzeitig oder kurz nach einem Abschalten des Brenners 3 gemäß Schritt a) ein teilweises Schließen des Abgaskanals 9 durch ein motorisches Schließen der Schließeinrichtung 12 sowie gemäß Schritt b) ein Öffnen des Abgaskanals 9 zeitlich kurz vor oder gleichzeitig zu einem Einschalten des Brenners 3 des Heizgerätes 1 veranlassen. So kann eine vollautomatisierte Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens realisiert werden.
  • Ein hier vorgeschlagenes Verfahren kann beispielsweise auf dem Regel- und Steuergerät 7 durchgeführt werden. Dieses kann gleichzeitig oder kurz nach einem Abschalten des Brenners 3 gemäß Schritt a) ein teilweises Schließen des Abgaskanals 9 durch ein motorisches Schließen der Schließeinrichtung 12 sowie gemäß Schritt b) ein Öffnen des Abgaskanal 9 zeitlich kurz vor oder gleichzeitig zu einem Einschalten des Brenners 3 des Heizgerätes 1 veranlassen. Derart kann eine vollautomatisierte Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens realisiert werden.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Schließeinrichtung 12 auch als Rückschlagventil ausgeführt sein. Diese kann derart angeordnet und eingerichtet sein, dass eine Fluidströmung bzw. (Ab-)Gasströmung in Betriebsrichtung 13 durch den Abgaskanal 9 möglich ist, jedoch eine Fluidströmung (Luftströmung) in einer Richtung entgegengesetzt der Betriebsrichtung 13, also vom Abgaskanal 9 in Richtung des Brenners 3 verhindert werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Heizgerät
    2
    Fördereinrichtung
    3
    Brenner
    4
    Luftansaugung
    5
    Gasventil
    6
    lonisationselektrode
    7
    Regel- und Steuergerät
    8
    Brennkammer
    9
    Abgaskanal
    10
    Heizungsanlage
    11
    Gemischkanal
    12
    Schließeinrichtung
    13
    Betriebsrichtung
    14
    Abgasanlage
    15
    Auslass Wärmetauscher
    16
    Schließbereich
    17
    offener Bereich

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Heizungsanlage (10), aufweisend ein Heizgerät (1) mit einem Brenner (3), dessen Verbrennungsprodukte über einen Abgaskanal (9) und eine Abgasanlage (14) abgeführt werden können, umfassend zumindest die folgenden Schritte:
    a) teilweises Schließen des Abgaskanals (9) und/oder der Abgasanlage (14) nach einem Abschalten des Brenners (3),
    b) Öffnen des Abgaskanals (9) und/oder der Abgasanlage (14) vor oder bei einem Einschalten des Brenners (3).
  2. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schließen gemäß Schritt a) und das Öffnen gemäß Schritt b) mittels einer Schließeinrichtung (12) erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Schließen gemäß Schritt a) derart erfolgt, dass eine Gasströmung durch den teilweise geschlossenen Abgaskanal (9) und/oder die teilweise geschlossene Abgasanlage (14) weitgehend verhindert ist, jedoch ein Abfließen von Kondensat möglich ist.
  4. Computerprogramm, welches zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist.
  5. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 4 gespeichert ist.
  6. Regel- und Steuergerät (7) für ein Heizgerät (1) eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2.
  7. Heizgerät (1) mit einem Regel- und Steuergerät (7) nach Anspruch 6.
  8. Heizungsanlage (10) mit einem Heizgerät (1), aufweisend eine Schließeinrichtung (12), welche in einem Abgaskanal (9) und/oder einer Abgasanlage (14) angeordnet ist, wobei die Schließeinrichtung (12) dazu eingerichtet ist, den Abgaskanal (9) und/oder die Abgasanlage (14) derart zu verschließen, dass eine Gasströmung weitgehend verhindert, jedoch ein Abfließen von Kondensat möglich ist.
  9. Heizungsanlage (10) mit genau einem Heizgerät (1), aufweisend ein Rückschlagventil angeordnet in einem Abgaskanal (9) oder einer Abgasanlage (14).
  10. Verwendung einer Schließeinrichtung (12) angeordnet in einem Abgaskanal (9) und/oder einer Abgasanlage (14) einer Heizungsanlage (10) zur Verbesserung der Energieeffizienz der Heizungsanlage (10).
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