EP4464938A1 - Verfahren zum feststellen eines kondensatstaus in einer brennkammer eines heizgerätes, computerprogramm, regel- und steuergerät und heizgerät - Google Patents

Verfahren zum feststellen eines kondensatstaus in einer brennkammer eines heizgerätes, computerprogramm, regel- und steuergerät und heizgerät Download PDF

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Publication number
EP4464938A1
EP4464938A1 EP24176009.9A EP24176009A EP4464938A1 EP 4464938 A1 EP4464938 A1 EP 4464938A1 EP 24176009 A EP24176009 A EP 24176009A EP 4464938 A1 EP4464938 A1 EP 4464938A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
burner
combustion chamber
condensate
heating device
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Withdrawn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
EP24176009.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Ernst
Raphael-Marcel Koch
Andreas Reinert
Alexander Graf
Timo Krah
Marco Hahn
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 EP4464938A1 publication Critical patent/EP4464938A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/9901—Combustion process using hydrogen, hydrogen peroxide water or brown gas as fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2203/00—Gaseous fuel burners
    • F23D2203/10—Flame diffusing means
    • F23D2203/101—Flame diffusing means characterised by surface shape
    • F23D2203/1012—Flame diffusing means characterised by surface shape tubular
    • 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 detecting a condensate build-up in a combustion chamber of a heating device, a computer program, a regulating and control device and a heating device.
  • Condensate usually forms in a heating device during a combustion process (for example of natural gas or hydrogen), particularly in condensing boilers that cool the water vapor-containing exhaust gas to below the dew point in order to make the condensation heat usable.
  • a combustion process for example of natural gas or hydrogen
  • the condensate that collects in a combustion chamber of the heating device is fed to a drain through a condensate drain from the combustion chamber and the heating device.
  • the condensate drain usually includes a siphon to prevent exhaust gas from escaping from the condensate drain.
  • a blocked condensate drain or siphon can lead to significant problems. Condensate can build up in the combustion chamber and the condensate can rise in the combustion chamber and possibly flow into the burner or further into a mixture channel and the heater's conveyor system. In addition to possible damage to the heater, this can also lead to critical operating conditions.
  • the ionization electrode can be located below the burner. If the condensate drain is blocked, the condensate could only collect up to the height of the ionization electrode because When the ionization electrode comes into contact with the condensate, the ionization current is interrupted and the heater switches off due to a lack of flame detection.
  • a solution is used, for example, in the EP 3 081 861 A1 described.
  • this solution cannot be used with hydrogen-powered heaters because a hydrogen flame does not release sufficient electrical charge carriers to detect an ionization current and therefore a collapse of the ionization current due to a ground fault of the ionization electrode caused by an increased condensate level cannot be detected.
  • the DE 101 18 337 A1 shows a heater with a condensate pump that pumps the condensate out of a condensate collection chamber of the heater, wherein a shut-off device, such as a check valve, is provided in the condensate drain and the condensate pump itself acts as a shut-off device when at a standstill.
  • a shut-off device such as a check valve
  • the object of the invention is to propose a method for detecting a condensate blockage in a combustion chamber of a heating device, which at least partially overcomes the problems of the prior art described.
  • the method is intended to create a very simple and reliable way of detecting the blockage of a (condensate) drain and preventing subsequent damage and critical operating conditions.
  • the invention should not significantly increase the complexity of a heating device, require only minor structural changes to a heating device and easy integration into an existing production process or easy retrofitting of existing systems.
  • a method for detecting a condensate build-up in a combustion chamber of a heating device contributes to this, in which (at least) a first temperature in an area below a (mounted or set up) burner in the combustion chamber is recorded, compared with a threshold value and a condensate build-up is detected on the basis of the comparison.
  • the method can be carried out permanently or continuously while the heater is in operation.
  • the method is particularly suitable for fully automated implementation, for example by means of a control device for the heater.
  • the invention can in particular be used for automatic detection of a blocked condensate drain of a heating device.
  • a blockage of the condensate drain would result in condensate no longer being able to drain from the combustion chamber of the heating device and would collect in the combustion chamber, which could result in damage to the heating device and critical operating conditions, for example accompanied by leaking unburned fuel.
  • the invention is based in particular on the idea that accumulating condensate has a temperature of approximately 100 °C [degrees Celsius], which is therefore significantly lower than the temperature in the combustion chamber. This means that a condensate build-up can be detected based on a detected temperature.
  • a method proposed here can be used in any heating device during operation of which a significant amount of condensate can be generated.
  • the heating device can in particular be a gas heating device which is designed to burn a gaseous fuel, such as natural gas or in particular hydrogen, with the supply of ambient air.
  • the heat generated can, for example, be transferred to a heating circuit and/or used for a hot water supply.
  • the heating device generally has at least one burner and a conveying device (such as a fan) which conveys a mixture of fuel (in particular a fuel gas) and combustion air through a mixture channel of the heating device to the burner.
  • the burner can in particular be arranged in a combustion chamber.
  • the combustion chamber can have a burner door to which the burner can be attached/arranged, wherein the mixture channel can also be connected to the burner door in such a way that combustion mixture can flow through the burner door into a burner cavity.
  • the exhaust gas generated during combustion can be guided through an exhaust pipe of the heating device to an exhaust system.
  • the heating device has a condensate drain for (liquid) condensate generated during combustion.
  • the drain can comprise a siphon.
  • the condensate can be directed to a suitable location, such as a sewer, via the condensate drain and/or the siphon.
  • the heating device may have a burner in cylindrical form, for example with a circular base, with which the burner is attached in a burner door of the combustion chamber
  • the outer surface of the burner can be designed as a perforated sheet so that combustion mixture can escape through the holes into the combustion chamber and be burned there.
  • the condensate drain is usually located at the (geodetically) lowest point of the combustion chamber (in the operating position) to ensure that the condensate drains away as completely as possible.
  • the condensate drain often includes a siphon, i.e. a U-shaped area, whereby the condensate contained in the siphon seals the condensate drain gas-tight as a sealing fluid, thus preventing the ingress of external air and the escape of exhaust gas through the condensate drain.
  • a blockage of the condensate drain is often caused by or in the siphon.
  • a blockage of the condensate drain can result in it being completely closed off, or in a flow rate that is so reduced that the condensate cannot drain away quickly enough and collects in the combustion chamber.
  • a "blockage” is therefore understood here in particular to mean that the condensate cannot drain away or can only drain away to an insufficient extent.
  • a first temperature can be recorded in an area below the burner and a second temperature in an area above the burner.
  • a difference between the first and second temperatures or an amount of the difference between the first and second temperatures can be formed and compared with a threshold value.
  • a condensate build-up can usually be detected at a temperature significantly above 0 Kelvin.
  • the temperature in the combustion chamber is regularly greater than 500 °C and the temperature distribution in relation to the burner circumference (the outer surface of a cylindrical burner) is symmetrical.
  • the temperature of the condensate does not exceed 100 °C (or only due to measurement errors or tolerances).
  • the temperature difference during normal operation (without a condensate build-up) is therefore approximately 0 Kelvin.
  • the term in the area above or below the burner refers to an area that can extend from the burner surface (perforated plate) to a defined distance from the burner surface.
  • the distance is always chosen so that the temperature to be recorded is not influenced by a condensate drain or a wall of the combustion chamber.
  • the distance will generally not exceed 10 cm [centimeters].
  • the temperature on the burner surface can be detected.
  • the at least one temperature sensor can be attached to the burner surface.
  • Any suitable temperature sensor can be used to detect the at least one temperature, in particular resistance-based temperature sensors such as PTC thermistors (PTC) or NTC thermistors (NTC). It is particularly advantageous to use at least one temperature sensor that is already present on the heater to carry out a method proposed here, for example a temperature sensor for at least partially temperature-based flame detection or a glow igniter (also known as a hot surface ignitor - HSI).
  • PTC PTC thermistors
  • NTC thermistors NTC thermistors
  • a safety temperature limiter for example comprising a bimetal switch, can be used to detect the at least one temperature.
  • the safety temperature limiter can be set up to switch off the heating device when a predetermined limit temperature of the safety temperature limiter is reached.
  • a safety temperature limiter is advantageously particularly easy to use, since no evaluation technology is required.
  • the first and second temperatures can be detected laterally offset from a vertical axis of the burner.
  • the vertical axis of the burner refers to an axis that is aligned parallel to the base of a cylindrical burner and runs (geodetically) perpendicular - vertically.
  • the first temperature can be recorded laterally offset from the geodetically lowest point of the burner and the second temperature can be recorded laterally offset from the geodetically highest point of the burner.
  • the at least one temperature sensor for carrying out the method can be arranged in the combustion chamber.
  • it must be suitable for permanent use at high temperatures in a combustion chamber.
  • the at least one temperature sensor can also be arranged outside the combustion chamber and/or on a component that is thermally coupled to the combustion chamber, for example on or in the burner door. This is advantageously protected from the high temperatures in the combustion chamber. Excessive inertia in the temperature detection should be avoided.
  • the at least one temperature can be detected by means of thermography.
  • at least one device for thermographic detection can be directed at the burner surface.
  • the device for thermographic detection of the temperature can be arranged outside the combustion chamber and detect a temperature, for example through a measuring window in the burner door.
  • the proposed method can only be carried out after the burner or heater has been put into operation after a predetermined delay period has elapsed.
  • the delay period enables or is used to (preliminarily) heat or heat up the combustion chamber or thermally connected components.
  • the first temperature and/or second temperature recorded will usually only be below the threshold value shortly or immediately after the burner or heater has been put into operation because the combustion chamber must first heat up.
  • the method proposed here cannot therefore be carried out safely.
  • the delay period can be determined in advance on a reference heater as part of tests and depends in particular on the position of the temperature detection. If the first temperature and/or second temperature is recorded outside the combustion chamber, a significantly longer delay period will have to be observed before a particularly robust implementation of the method is possible or guaranteed.
  • a risk assessment can be included in the determination of a maximum permissible delay period.
  • the delay period should not be too long to avoid damage to the heater or burner due to condensate build-up.
  • the minimum duration of the delay period can be determined by the start condition(s) in a worst-case scenario. For example, the delay period is influenced by the performance of the heater after the burner has started.
  • the heater can be taken out of operation in order to prevent critical operating conditions and damage to the heater.
  • information about the detected condensate build-up and/or the decommissioning of the heater can be displayed on a display device on the heater, or made available for retrieval via a network, in particular the Internet, and/or sent as a message. For example, a message could be sent completely automatically to a service company that looks after the heater, which can plan and carry out an appointment for inspection/repair.
  • a heating device is also proposed, set up to carry out a method proposed here.
  • the heating device can in particular be set up to use hydrogen as fuel and can comprise a regulating and control device.
  • the heating device can comprise at least one device for detecting a first temperature.
  • the device can be a temperature sensor, a safety temperature limiter and/or a device for thermographic detection of a temperature.
  • a computer program is also proposed which is designed 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 computer to carry out a method described here.
  • a control and regulating device for a heating device is also proposed, set up to carry out a method presented here.
  • the control and regulating device can, for example, have a processor for this purpose or have one.
  • the processor can, for example, carry out the method stored in a memory (of the control and regulating device).
  • one or more threshold values for carrying out a method presented here can also be stored in a memory of the control and regulating device.
  • first primarily serve (only) to distinguish between several similar objects, sizes or processes, and in particular do not necessarily specify a dependency and/or sequence of these objects, sizes or processes. If a dependency and/or sequence is required, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described design. If a component can occur multiple times (“at least one"), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.
  • a method for detecting a condensate blockage in a combustion chamber of a heating device, a computer program, a control and regulating device and a heating device are therefore specified here, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art.
  • the method, the computer program, the control and regulating device and the heating device at least contribute to enabling a reliable detection of a condensate blockage or a blockage of the condensate drain of a heating device.
  • the process can be implemented with only very few or minor structural changes to a heating device.
  • Fig. 1 shows an example and schematically a heating device 1 proposed here.
  • the heating device 1 can have a combustion air supply 4, to which combustion gas can be added via a gas valve 5.
  • the resulting combustion mixture can be fed via a mixture channel 11, in which a conveyor device 2 can be arranged, to a burner 3 arranged in a combustion chamber 8 and burned there.
  • UV sensor ultraviolet radiation emitted by the flame
  • the flame monitor 6 can be used to determine the presence of a flame and to adjust the combustion air ratio (lambda).
  • the heating device 1 can comprise a temperature sensor 12, which can be arranged geodetically below the burner 3.
  • the burner 3 of the heating device 1 can be arranged on a burner door 13 of the combustion chamber 8.
  • the flame monitoring 6 and the temperature sensor 12 can be attached, passed through or arranged.
  • the combustion chamber 8 can also have a condensate drain 14 with a siphon 15, which can contain condensate as a sealing liquid and can thus prevent gas exchange with the environment.
  • the heating device 1 can also have a control and regulating device 7, which can be electrically connected to the flame monitor 6, the gas valve 5, the conveyor device 2 and the temperature sensor 12.
  • the control and regulating device 7 can be electrically connected to the gas valve 5, the conveyor device 2 and an ignition device 6.
  • the control and regulating device 7 can be connected to a network 18, in particular the Internet, and thus receive software updates, provide information for retrieval and send messages.
  • Fig. 2a shows, by way of example and schematically, a sectional view through the combustion chamber 8 and the burner 3 and a first arrangement for carrying out a method proposed here.
  • the position of the first temperature sensor 12 can be seen laterally offset relative to a vertical axis 19 of the burner 3 in an area under the burner 3.
  • the burner 3 has a burner surface 20.
  • the first temperature sensor 12 is arranged at a distance from the burner 3 and detects during regular operation according to Fig. 2a ) the (first) temperature which occurs in the combustion chamber 8 and is often more than 500 °C [degrees Celsius].
  • Fig. 2b also shows, by way of example and schematically, the arrangement according to Fig. 2a ) when a condensate build-up 17 occurs, in which the first temperature sensor 12 records the (first) temperature of the condensate. This is in a range of approximately 100 °C. Thus, a condensate build-up 17 can be clearly distinguished from regular operation.
  • Fig. 3a shows analogous to Fig, 2a ) shows, by way of example and schematically, a sectional view through the combustion chamber 8 and the burner 3 with a second arrangement for carrying out a method proposed here.
  • a first temperature sensor 12 is arranged in an area below the burner 3 and a second temperature sensor 16 is arranged in an area above the burner 3 at a distance from the burner 3.
  • the first and second temperature sensors 12, 16 are also positioned laterally offset with respect to a vertical axis 18 of the burner 3.
  • the first temperature sensor 12 detects a first temperature and the second temperature sensor 16 detects a second temperature.
  • the recorded first and second temperatures correspond to the temperature occurring in the combustion chamber 8, which is often more than 500 °C.
  • the difference between the first and second temperatures is in a range of 0 Kelvin.
  • Fig. 3b shows the arrangement according to Fig. 3a ) when a condensate build-up 17 occurs, in which the first temperature sensor 12 detects the (first) temperature of the condensate and the second temperature sensor 16 detects the (second) temperature in the combustion chamber 8 or at the burner 3 that is not affected by the condensate build-up 17.
  • the difference between the first and second temperatures or the amount of the difference is therefore significantly higher and can be in a range of more than 400 Kelvin, so that the occurrence of a condensate build-up 17 can be very well determined based on the temperature difference between the first and second temperatures.
  • Fig. 4a shows analogous to Fig. 3a ) shows, by way of example and schematically, a sectional view through the combustion chamber 8 and the burner 3 with a third arrangement for carrying out a method proposed here.
  • the first and second temperature sensors 12, 16 are arranged in accordance with the second arrangement according to Fig. 3 arranged, but now positioned on the burner surface 20 or attached to it.
  • the first and second temperature sensors 12, 16 can be laterally offset with respect to a vertical axis 19 of the burner 3.
  • the recorded first and second temperatures correspond to the temperature at the burner surface 20, which is often more than 1000 °C.
  • the difference between the first and second temperatures or the amount of the difference is in a range of less than 300 Kelvin, depending on the specific design of the burner 3 and the operating point of the heater 1.
  • Fig. 4b shows the arrangement according to Fig. 4a ) when a condensate build-up 17 occurs.
  • the condensate build-up 17 causes a deflection of a flame 21 in the lower area of the burner 3 in the direction of the first temperature sensor 12.
  • the second temperature sensor 16 detects a temperature difference compared to regular operation ( Fig. 4a ) a largely unchanged (second) temperature.
  • the first temperature sensor 12 detects an increased (first) temperature due to the deflection of the flame 21.
  • the difference between the first and second temperatures increases compared to regular operation, so that the occurrence of a condensate build-up 17 can be very easily determined based on the temperature difference between the first and second temperatures.
  • a method presented here can advantageously be carried out as a computer program on a control device 7 presented here.
  • the invention can in particular serve for the automatic detection of a blocked condensate drain 14 or a condensate blockage 17 of a heating device 1 and is based in particular on the idea of using a temperature difference occurring between the condensate and the regular temperature in the combustion chamber 8 for detection.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Feststellen eines Kondensatstaus (17) in einer Brennkammer (8) eines Heizgerätes (1) vorgestellt, bei dem eine erste Temperatur in einem Bereich unterhalb eines Brenners (3) in der Brennkammer (8) erfasst und mit einem Schwellwert verglichen wird und anhand des Vergleiches ein Kondensatstau (17) festgestellt wird. Gemäß einer Ausgestaltung kann auch eine zweite Temperatur in einem Bereich oberhalb des Brenners (3) erfasst werden und eine Differenz bzw. ein Betrag der Differenz von erster und zweiter Temperatur zum Feststellen eines Kondensatstaus (17) genutzt werden. Zudem werden ein Computerprogramm, ein Heizgerät (1) und ein Regel- und Steuergerät (7) vorgeschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen eines Kondensatstaus in einer Brennkammer eines Heizgerätes, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät und ein Heizgerät.
  • In der Regel fällt bei einem Verbrennungsprozess (beispielsweise von Erdgas oder Wasserstoff) in einem Heizgerät Kondensat an, insbesondere bei Brennwertgeräten, die das wasserdampfhaltige Abgas bis unter den Taupunkt abkühlen, um die Kondensationswärme nutzbar zu machen. Das sich in einer Brennkammer des Heizgerätes sammelnde Kondensat wird nach dem Stand der Technik durch einen Kondensatablauf aus der Brennkammer und dem Heizgerät einem Abfluss zugeführt. Der Kondensatablauf umfasst dabei in der Regel einen Siphon, um ein Austreten von Abgas aus dem Kondensatablauf zu verhindern.
  • Nachteilig kann ein blockierter Kondensatablauf bzw. Siphon zu erheblichen Problemen führen. So kann sich ein Kondensatstau in der Brennkammer bilden und das Kondensat in der Brennkammer ansteigen und gegebenenfalls in den Brenner oder weiter in einen Gemischkanal und die Fördereinrichtung des Heizgerätes fließen. Neben möglichen Schäden am Heizgerät können hierbei auch kritische Betriebszustände desselben auftreten.
  • Bei Geräten mit einer ionisationsstrombasierten Flammenerkennung kann die lonisationselektrode unterhalb des Brenners angeordnet sein. Bei einem blockierten Kondensatablauf könnte sich das Kondensat lediglich bis zur Höhe der lonisationselektrode sammeln, weil bei Kontakt der lonisationselektrode mit dem Kondensat der lonisationsstrom abbricht und das Heizgerät aufgrund fehlender Flammenerkennung abschaltet. Eine derartige Lösung wird beispielsweise in der EP 3 081 861 A1 beschrieben. Nachteilig kann diese Lösung jedoch bei wasserstoffbetriebenen Heizgeräten nicht eingesetzt werden, weil eine Wasserstoffflamme nicht ausreichend elektrische Ladungsträger freisetzt, um einen lonisationsstrom zu erfassen und somit auch ein Zusammenbrechen des lonisationsstromes aufgrund eines Masseschlusses der lonisationselektrode durch einen gestiegenen Kondensatspiegel nicht erkennbar ist.
  • Die DE 101 18 337 A1 zeigt ein Heizgerät mit einer Kondensatpumpe, die das Kondensat aus einem Kondensatsammelraum des Heizgerätes abpumpt, wobei in der Kondensatableitung ein Absperrmittel, wie ein Rückschlagventil, vorgesehen ist und die Kondensatpumpe bei Stillstand selbst als Absperrmittel wirkt.
  • Nachteilig an dieser Lösung ist insbesondere deren Komplexität, die neben einer erhöhten Ausfallwahrscheinlichkeit auch erhöhte Kosten für Herstellung, Montage und Betrieb mit sich bringt. Zudem erscheint das Heizgerät nach Ausfall der Kondensatpumpe vorerst nicht mehr nutzbar.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Feststellen eines Kondensatstaus in einer Brennkammer eines Heizgerätes vorzuschlagen, das die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll das Verfahren eine sehr einfache und sichere Möglichkeit schaffen, die Blockade eines (Kondensat-)Ablaufs zu erkennen und Folgeschäden sowie kritische Betriebszustände zu verhindern.
  • Zudem soll die Erfindung die Komplexität eines Heizgerätes zumindest nicht wesentlich erhöhen, nur geringe bauliche Veränderungen an einem Heizgerät erfordern und eine einfache Integration in einen bestehenden Produktionsprozess oder auch eine einfache Nachrüstung an bestehenden Anlagen 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 Feststellen eines Kondensatstaus in einer Brennkammer eines Heizgerätes bei, bei dem (zumindest) eine erste Temperatur in einem Bereich unterhalb eines (montierten bzw. eingerichteten) Brenners in der Brennkammer erfasst, mit einem Schwellwert verglichen und anhand des Vergleiches ein Kondensatstau festgestellt wird.
  • Das Verfahren kann insbesondere permanent bzw. dauerhaft während des Betreibens des Heizgerätes durchgeführt werden. Das Verfahren ist insbesondere zu einer vollständig automatisierten Durchführung geeignet, beispielsweise mittels eines Regel- und Steuergeräts des Heizgerätes.
  • Die Erfindung kann insbesondere einer automatischen Erkennung eines blockierten Kondensatablaufs eines Heizgerätes dienen. Eine Blockade des Kondensatablaufs hätte zur Folge, dass Kondensat aus der Brennkammer des Heizgerätes nicht mehr abfließen kann und sich in der Brennkammer sammelt, was Schäden des Heizgerätes und kritische Betriebszustände, beispielsweise einhergehend mit austretendem unverbrannten Brennstoff, zur Folge haben kann. Die Erfindung basiert hierbei insbesondere auf der Idee, dass sich ansammelndes Kondensat eine Temperatur von ca. 100 °C [Grad Celsius] aufweist, die somit deutlich geringer als die Temperatur in der Brennkammer ist. Somit kann eine Erkennung eines Kondensatstaus basierend auf einer erfassten Temperatur erfolgen.
  • Grundsätzlich ist ein hier vorgeschlagenes Verfahren in einem beliebigen Heizgerät einsetzbar, bei deren Betrieb in erheblichem Umfang Kondensat entstehen kann.
  • Bei dem Heizgerät kann es sich insbesondere um ein Gasheizgerät handeln, welches dazu eingerichtet ist, einen gasförmigen Brennstoff, wie Erdgas oder insbesondere Wasserstoff, unter Zufuhr von Umgebungsluft zu verbrennen. Die entstehende Wärme kann beispielsweise auf einen Heizkreislauf übertragen und/oder für eine Warmwasserversorgung genutzt werden. Das Heizgerät weist in der Regel zumindest einen Brenner und eine Fördereinrichtung (wie ein Gebläse) auf, die ein Gemisch von Brennstoff (insbesondere ein Brenngas) und Verbrennungsluft durch einen Gemischkanal des Heizgerätes zum Brenner fördert. Der Brenner kann dabei insbesondere in einer Brennkammer angeordnet sein. Die Brennkammer kann eine Brennertür aufweisen, an der der Brenner befestigt/ angeordnet sein kann, wobei der Gemischkanal gleichfalls derart mit der Brennertür verbunden sein kann, dass Verbrennungsgemisch durch die Brennertür in einen Brennerhohlraum strömen kann. Das bei der Verbrennung entstehende Abgas kann durch ein Abgasrohr des Heizgerätes zu einer Abgasanlage geführt werden. Zudem weist das Heizgerät einen Kondensatabfluss für bei der Verbrennung entstehendes (flüssiges) Kondensat auf. Der Abfluss kann einen Siphon umfassen. Über den Kondensatabfluss und/oder den Siphon kann das Kondensat zu einer geeigneten Stelle, beispielsweise einem Abwasserkanal, geleitet werden.
  • Das Heizgerät kann einen Brenner in Zylinderform aufweisen, beispielsweise mit einer kreisrunden Grundfläche, mit der der Brenner in einer Brennertür der Brennkammer befestigt sein kann. Die Mantelfläche des Brenners kann als Lochblech ausgestaltet sein, so dass Verbrennungsgemisch durch die Löcher in die Brennkammer austreten und dort verbrannt werden kann.
  • Der Kondensatabfluss wird in der Regel am (geodätisch) tiefsten Punkt der Brennkammer (in der Betriebsposition) angeordnet, um das möglichst vollständige Abfließen des Kondensats zu gewährleisten. Häufig umfasst der Kondensatabfluss einen Siphon, also einen U-förmigen Bereich, wobei in dem Siphon enthaltenes Kondensat den Kondensatabfluss als Sperrflüssigkeit gasdicht verschließt, und so ein Eintreten von Fremdluft als auch ein Austreten von Abgas durch den Kondensatabfluss verhindert werden kann. Eine Blockade des Kondensatabflusses wird häufig durch den bzw. in dem Siphon verursacht. Dabei kann eine Blockade des Kondensatabflusses ein vollständiges Verschließen desselben zur Folge haben, oder auch eine derart geminderte Fließgeschwindigkeit, dass das Kondensat nicht ausreichend schnell abfließen kann und sich in der Brennkammer sammelt. Unter einer "Blockade" wird hier also insbesondere verstanden, dass das Kondensat nicht oder in nur unzureichendem Umfang abfließen kann.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann eine erste Temperatur in einem Bereich unterhalb des Brenners und eine zweite Temperatur in einem Bereich oberhalb des Brenners erfasst werden. Zur Feststellung eines Kondensatstaus kann eine Differenz aus erster und zweiter Temperatur bzw. ein Betrag der Differenz aus erster und zweiter Temperatur gebildet und mit einem Schwellwert verglichen werden. Ein Kondensatstau kann in der Regel bei einer Temperatur deutlich über 0 Kelvin festgestellt werden. So ist die Temperatur in der Brennkammer regelmäßig größer 500 °C und die Temperaturverteilung bezogen auf den Brennerumfang (der Mantelfläche eines zylindrischen Brenners) symmetrisch. Die Temperatur des Kondensats übersteigt 100 °C nicht (oder nur aufgrund von Messfehlern oder Toleranzen). Somit liegt die Temperaturdifferenz bei Normalbetrieb (ohne einem Kondensatstau) bei ca. 0 Kelvin.
  • Die Bezeichnung im Bereich oberhalb bzw. unterhalb des Brenners bezeichnet hier einen Bereich der von der Brenneroberfläche (Lochblech) bis zu einem definierten Abstand zur Brenneroberfläche reichen kann. Der Abstand ist dabei in jedem Fall so gewählt, dass die zu erfassende Temperatur nicht von einem Kondensatabfluss oder einer Wandung der Brennkammer beeinflusst wird. Der Abstand wird in der Regel 10 cm [Zentimeter] nicht überschreiten.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Temperatur an der Brenneroberfläche erfasst werden. Hierfür kann der mindestens eine Temperatursensor an der Brenneroberfläche befestigt werden.
  • Dabei können zur Erfassung der mindestens einen Temperatur beliebige, geeignete Temperatursensoren eingesetzt werden, insbesondere widerstandsbasierte Temperatursensoren wie Kaltleiter (PTC) oder Heißleiter (NTC). Besonders vorteilhaft kann für eine Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens mindestens ein ohnehin am Heizgerät vorhandener Temperatursensor genutzt werden, beispielsweise ein Temperatursensor einer zumindest teilweise temperaturbasierten Flammenerkennung oder ein Glühzünder (auch als Hot Surface Ignitor - HSI bezeichnet).
  • Zum Erfassen der mindestens einen Temperatur kann ein Sicherheitstemperaturbegrenzer, beispielsweise umfassend einen Bimetallschalter, eingesetzt werden. Der Sicherheitstemperaturbegrenzer kann dazu eingerichtet sein, das Heizgerät bei Erreichen einer vorgegebenen Grenztemperatur des Sicherheitstemperaturbegrenzers abzuschalten. Vorteilhaft ist ein Sicherheitstemperaturbegrenzer besonders einfach anzuwenden, da keine Auswertetechnik notwendig ist.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die erste und zweite Temperatur seitlich versetzt zu einer senkrechten Achse des Brenners erfasst werden. Die senkrechte Achse des Brenners bezeichnet hier eine Achse die parallel zu einer Grundfläche eines zylinderförmigen Brenners ausgerichtet ist und (geodätisch) senkrecht - vertikal verläuft. Mit anderen Worten kann die erste Temperatur seitlich versetzt zum geodätisch tiefsten Punkt des Brenners und die zweite Temperatur seitlich versetzt zum geodätisch höchsten Punkt des Brenners erfasst werden. Durch den Umstand, dass ein ansteigender Kondensatspiegel in der Brennkammer die Flammenausbreitung vom Brenner nach unten verhindert und die Flamme in Richtung eines seitlich versetzt angeordneten Temperatursensors zur Erfassung der ersten Temperatur ablenkt, kann aufgrund des seitlichen Versatzes eine deutliche Temperaturdifferenz erfasst und ein sicheres Feststellen eines Kondensatstaus ermöglicht werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann der mindestens eine Temperatursensor zur Durchführung des Verfahrens in der Brennkammer angeordnet sein. Hierfür muss dieser für einen dauerhaften Einsatz unter hohen Temperaturen in einer Brennkammer geeignet sein.
  • Alternativ oder kumulativ kann der mindestens eine Temperatursensor auch außerhalb der Brennkammer und/ oder an einem mit der Brennkammer thermisch gekoppelten Bauteil, beispielsweise an oder in der Brennertür angeordnet sein. Vorteilhaft ist diese somit vor den hohen Temperaturen in der Brennkammer geschützt. Dabei sollte eine zu hohe Trägheit der Temperaturerfassung vermieden werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die mindestens eine Temperatur mittels Thermografie erfasst werden. Beispielsweise kann hierzu mindestens eine Einrichtung zur thermografischen Erfassung auf die Brenneroberfläche gerichtet sein.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Einrichtung zur thermografischen Erfassung der Temperatur außerhalb der Brennkammer angeordnet sein und eine Temperatur, beispielsweise durch ein Messfenster in der Brennertür, erfassen.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann die Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens nach einer Inbetriebnahme des Brenners bzw. des Heizgerätes erst nach Ablauf eines vorgegebenen Verzögerungszeitraums erfolgen. Der Verzögerungszeitraum ermöglicht bzw. wird dazu genutzt, die Brennkammer bzw. thermisch verbundener Bauteile (vorab) zu erwärmen bzw. aufzuheizen. So wird die erfasste erste Temperatur und/ oder zweite Temperatur kurz bzw. unmittelbar nach der Inbetriebnahme des Brenners bzw. des Heizgerätes zumeist erst unterhalb des Schwellwertes liegen, weil sich die Brennkammer erst erwärmen muss. Die Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens kann somit nicht sicher durchgeführt werden. Der Verzögerungszeitraum kann im Vorfeld an einem Referenzheizgerät im Rahmen von Versuchen ermittelt werden und ist insbesondere von der Position der Temperaturerfassung abhängig. So wird bei einer Erfassung der ersten Temperatur und/ oder zweiten Temperatur außerhalb der Brennkammer eine deutlich längerer Verzögerungszeitraum einzuhalten sein, bevor eine besondere robuste Durchführung des Verfahrens möglich bzw. gewährleistet ist. In die Bestimmung eines maximale zulässigen Verzögerungszeitraums kann eine Risikobetrachtung einfließen. So sollte der Verzögerungszeitraum nicht zu lang sein, damit Beschädigungen des Heizgerätes bzw. des Brenners aufgrund eines Kondensatstaus eintreten können. Die minimale Dauer des Verzögerungszeitraums kann durch die Startbedingung(en) in einem Worstcase-Szenario festgelegt werden. So wird bzw. ist der Verzögerungszeitraum beispielsweise durch die Leistung des Heizgerätes nach dem Brennerstart beeinflusst.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann bei einem Feststellen eines Kondensatstaus das Heizgerät außer Betrieb genommen werden, um kritische Betriebszustände und Beschädigungen desselben zu verhindern. Zudem kann eine Information über den festgestellten Kondensatstau und/ oder über die Außerbetriebnahme des Heizgerätes über eine Anzeigeeinrichtung desselben angezeigt werden, oder auch über ein Netzwerk, insbesondere dem Internet, zum Abruf bereitgestellt und/ oder als Nachricht versandt werden. So könnte beispielsweise vollständig automatisiert eine Nachricht an einen betreuenden Servicebetrieb des Heizgerätes versandt werden, der einen Termin zur Überprüfung/ Reparatur planen und durchführen kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Das Heizgerät kann insbesondere zu Nutzung von Wasserstoff als Brennstoff eingestellt sein und ein Regel- und Steuergerät umfassen. Zudem kann das Heizgerät mindestens eine Einrichtung zur Erfassung einer ersten Temperatur umfassen. Die Einrichtung kann dabei ein Temperatursensor, ein Sicherheitstemperaturbegrenzer und/ oder eine Einrichtung zur thermografischen Erfassung einer Temperatur sein.
  • 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 Regel- und Steuergerät für ein Heizgerät vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens. Das Regel- und 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. Zudem können auf einem Speicher des Regel- und Steuergeräts auch eine oder mehrere Schwellwerte zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens hinterlegt sein.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Regel- und Steuergerät und/ oder dem Heizgerät auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
  • Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter ("erste", "zweite", ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen 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. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann ("mindestens ein"), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
  • Hier werden somit ein Verfahren zum Feststellen eines Kondensatstaus in einer Brennkammer eines Heizgerätes, ein Computerprogramm, ein Regel- und Steuergerät und ein Heizgerät angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren, das Computerprogramm, das Regel- und Steuergerät sowie das Heizgerät zumindest dazu bei, ein sicheres Feststellen eines Kondensatstaus bzw. einer Blockade des Kondensatablaufs eines Heizgerätes zu ermöglichen.
  • Besonders vorteilhaft kann das Verfahren mit nur sehr wenigen bzw. geringen baulichen Änderung an einem Heizgerät umgesetzt werden.
  • 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: ein hier vorgeschlagenes Heizgerät,
    • Fig. 2a) und b): eine erste Anordnung zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens,
    • Fig. 3a) und b): eine zweite Anordnung zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens, und
    • Fig. 4a) und b): eine dritte Anordnung zur Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch ein hier vorgeschlagenes Heizgerät 1. Das Heizgerät 1 kann eine Zuführung Verbrennungsluft 4 aufweisen, der über ein Gasventil 5 Verbrennungsgas zugesetzt werden kann. Das entstehende Verbrennungsgemisch kann über einen Gemischkanal 11, in dem eine Fördereinrichtung 2 angeordnet sein kann, einem in einer Brennkammer 8 angeordneten, Brenner 3 zugeführt und dort verbrannt werden. Eine Flammenüberwachung 6, hier ausgeführt als Sensor zum Erfassen von der Flamme emittierter ultravioletter Strahlung (UV-Sensor), aufweisen. Die Flammenüberwachung 6 kann zum Feststellen des Vorhandenseins einer Flamme als auch zur Einstellung des Verbrennungsluftverhältnisses (Lambda) eingesetzt werden.
  • Entstehende Verbrennungsprodukte können aus der Brennkammer 8 über ein Abgasrohr 9 des Heizgerätes 1 und eine Abgasanlage 10 abgeführt werden. Zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens kann das Heizgerät 1 einen Temperatursensor 12 umfassen, der geodätisch unterhalb des Brenners 3 angeordnet sein kann.
  • Der Brenner 3 des Heizgerätes 1 kann an einer Brennertür 13 der Brennkammer 8 angeordnet sein. An bzw. in der Brennertür 13 können zudem die Flammenüberwachung 6 und der Temperatursensor 12 befestigt, durchgeleitet bzw. angeordnet sein. Die Brennkammer 8 kann zudem einen Kondensatablauf 14 aufweisen mit einem Siphon 15, der Kondensat als Sperrflüssigkeit enthalten kann und so einen Gasaustauch mit die Umgebung verhindern kann.
  • Das Heizgerät 1 kann zudem ein Regel- und Steuergerät 7 aufweisen, das mit der Flammenüberwachung 6, dem Gasventil 5, der Fördereinrichtung 2 und dem Temperatursensor 12 elektrisch verbunden sein kann. Zudem kann das Regel- und Steuergerät 7 mit dem Gasventil 5, der Fördereinrichtung 2 und einer Zündeinrichtung 6 elektrisch verbunden sein. Zudem kann das Regel- und Steuergerät 7 mit einem Netzwerk 18, insbesondere dem Internet, verbunden sein und so Software- Updates empfangen, Informationen zum Abruf bereitstellen und Nachrichten versenden.
  • Fig. 2a) zeigt beispielhaft und schematisch eine Schnittdarstellung durch die Brennkammer 8 und den Brenner 3 und eine erste Anordnung zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Erkennbar ist die Position des ersten Temperatursensors 12 seitlich versetzt bezogen auf eine senkrechte Achse 19 des Brenners 3 in einem Bereich unter dem Brenner 3. Der Brenner 3 weist eine Brenneroberfläche 20 auf. Der erste Temperatursensor 12 ist beabstandet zum Brenner 3 angeordnet und erfasst bei einem regulären Betrieb gemäß Fig. 2a) die in der Brennkammer 8 sich einstellende (erste) Temperatur von häufig mehr als 500 °C [Grad Celsius].
  • Fig. 2b) zeigt gleichfalls beispielhaft und schematisch die Anordnung gemäß Fig. 2a) bei einem auftretenden Kondensatstau 17, bei dem der erste Temperatursensor 12 die (erste)Temperatur des Kondensats erfasst. Diese ist in einem Bereich von ca. 100 °C. Somit kann ein auftretender Kondensatstau 17 deutlich vom regulären Betrieb unterschieden werden.
  • Fig. 3a) zeigt analog zu Fig, 2a) beispielhaft und schematisch eine Schnittdarstellung durch die Brennkammer 8 und den Brenner 3 mit einer zweiten Anordnung zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Dabei sind beabstandet zum Brenner 3 ein erster Temperatursensor 12 in einem Bereich unterhalb des Brenners 3 und ein zweiter Temperatursensor 16 in einem Bereich oberhalb des Brenners 3 angeordnet. Erster und zweiter Temperatursensor 12, 16 sind zudem seitlich versetzt bezogen auf eine senkrechte Achse 18 des Brenners 3 positioniert. Dabei erfasst der erste Temperatursensor 12 eine erste Temperatur und der zweite Temperatursensor 16 eine zweite Temperatur. Bei einem regulären Betrieb gemäß Fig. 3a) entsprechen die erfasste erste und zweite Temperatur der in der Brennkammer 8 sich einstellenden Temperatur von häufig mehr als 500 °C. Die Differenz von erster und zweiter Temperatur liegt in einem Bereich von 0 Kelvin.
  • Fig. 3b) zeigt die Anordnung gemäß Fig. 3a) bei einem auftretenden Kondensatstau 17, bei dem der erste Temperatursensor 12 die (erste) Temperatur des Kondensats erfasst und der zweite Temperatursensor 16 die (zweite), vom Kondensatstau 17 unbeeinflusste Temperatur in der Brennkammer 8 bzw. am Brenner 3. Die Differenz von erster und zweiter Temperatur bzw. der Betrag der Differenz ist somit deutlich höher und kann in einem Bereich von mehr als 400 Kelvin liegen, so dass ein Auftreten eines Kondensatstaus 17 sehr gut anhand der Temperaturdifferenz von erster und zweiter Temperatur festgestellt werden kann.
  • Fig. 4a) zeigt analog zu Fig. 3a) beispielhaft und schematisch eine Schnittdarstellung durch die Brennkammer 8 und den Brenner 3 mit einer dritten Anordnung zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Erster und zweiter Temperatursensor 12, 16 sind entsprechend der zweiten Anordnung gemäß Fig. 3 angeordnet, jedoch nunmehr an der Brenneroberfläche 20 positioniert bzw. an dieser befestigt. Auch hier können erster und zweiter Temperatursensor 12, 16seitlich versetzt bezogen auf eine senkrechte Achse 19 des Brenners 3 sein. Bei einem regulären Betrieb gemäß Fig. 3a) entsprechen die erfasste erste und zweite Temperatur der an der Brenneroberfläche 20 sich einstellenden Temperatur von häufig mehr als 1000 °C. Die Differenz von erster und zweiter Temperatur bzw. der Betrag der Differenz liegt in einem Bereich von unter 300 Kelvin, abhängig von der konkreten Ausgestaltung des Brenners 3 und dem Betriebspunkt des Heizgerätes 1.
  • Fig. 4b) zeigt die Anordnung gemäß Fig. 4a) bei einem auftretenden Kondensatstau 17. Der Kondensatstau 17 bewirkt dabei eine Ablenkung einer Flamme 21 im unteren Bereich des Brenners 3 in Richtung des ersten Temperatursensors 12. Der zweite Temperatursensor 16 erfasst dabei gegenüber dem regulären Betrieb (Fig. 4a) eine weitgehend unveränderte (zweite) Temperatur. Der erste Temperatursensor 12 erfasst jedoch durch die Ablenkung der Flamme 21 eine erhöhte (erste) Temperatur. Somit steigt auch hier die Differenz von erster und zweiter Temperatur gegenüber dem regulären Betrieb, so dass ein Auftreten eines Kondensatstaus 17 sehr gut anhand der Temperaturdifferenz von erster und zweiter Temperatur festgestellt werden kann.
  • Ein hier vorgestelltes Verfahren kann vorteilhaft als Computerprogramm auf einem hier vorgestellten Regel- und Steuergerät 7 durchgeführt werden.
  • Die Erfindung kann insbesondere einer automatischen Erkennung eines blockierten Kondensatablaufs 14 bzw. eines Kondensatstaus 17 eines Heizgerätes 1 dienen und basiert hierbei insbesondere auf der Idee, eine auftretende Temperaturdifferenz zwischen dem Kondensat und der regulären Temperatur in der Brennkammer 8 zur Detektion zu nutzen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Heizgerät
    2
    Fördereinrichtung
    3
    Brenner
    4
    Zuführung Verbrennungsluft
    5
    Gasventil
    6
    Flammenüberwachung
    7
    Regel- und Steuergerät
    8
    Brennkammer
    9
    Abgasrohr
    10
    Abgasanlage
    11
    Gemischkanal
    12
    erster Temperatursensor
    13
    Brennertür
    14
    Kondensatablauf
    15
    Siphon
    16
    zweiter Temperatursensor
    17
    Kondensatstau
    18
    Netzwerk
    19
    senkrechte Achse
    20
    Brenneroberfläche
    21
    Flamme

Claims (15)

  1. Verfahren zum Feststellen eines Kondensatstaus (17) in einer Brennkammer (8) eines Heizgerätes (1), wobei eine erste Temperatur in einem Bereich unterhalb eines Brenners (3) in der Brennkammer (8) erfasst und mit einem Schwellwert verglichen wird und anhand des Vergleiches ein Kondensatstau (17) festgestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Temperatur an einem Brenner (3) mit einer Zylinderform erfasst wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine erste Temperatur in einem Bereich unterhalb des Brenners (3) und eine zweite Temperatur in einem Bereich oberhalb des Brenners (3) erfasst, eine Differenz aus erster Temperatur und zweiter Temperatur gebildet und die Differenz mit einem Schwellwert verglichen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei erste Temperatur und/ oder zweite Temperatur seitlich versetzt zu einer senkrechten Achse (19) des Brenners (3) erfasst werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei erste Temperatur und/ oder zweite Temperatur an der Brenneroberfläche (20) erfasst werden.
  6. Verfahren nach einem Ansprüche 3 bis 5, wobei die erste Temperatur und/ oder die zweite Temperatur mittels mindestens einem Element der folgenden Gruppe erfasst wird: ein erster Temperatursensor (12), ein zweiter Temperatursensor (16), und ein Sicherheitstemperaturbegrenzer.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei erster Temperatursensor (12) und/ oder zweiter Temperatursensor (16) in der Brennkammer (8) angeordnet sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei mindestens einem Element der folgenden Gruppe erster Temperatursensor (12), zweiter Temperatursensor (12) und Sicherheitstemperaturbegrenzer außerhalb der Brennkammer (8) an oder in einer Brennertür (13) der Brennkammer (8) angeordnet ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Temperatur und/ oder die zweite Temperatur mittels Thermografie erfasst werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die erste Temperatur und/ oder die zweite Temperatur mittels mindestens einer thermografischen Erfassungseinrichtung, angeordnet außerhalb der Brennkammer (8), erfasst werden.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Heizgerät (1) bei Feststellen eines Kondensatstaus (17) außer Betrieb genommen wird und/ oder eine Information über den festgestellten Kondensatstau (17) über eine Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, und/ oder über ein Netzwerk (18) zum Abruf bereitgestellt oder als Nachricht versandt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Durchführung des Verfahrens erst nach Ablauf eines Verzögerungszeitraums im Anschluss an einem Start des Brenners erfolgt.
  13. Heizgerät (1), umfassend mindestens eine Einrichtung zur Erfassung einer Temperatur unterhalb eines Brenners (3) und Mittel, eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Computerprogramm, umfassend Befehle, die ein Heizgerät (1) nach Anspruch 13 dazu veranlassen ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.
  15. Regel- und Steuergerät (7), eingerichtet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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