-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes, ein Heizgerät sowie ein Computerprogramm.
-
Heizgeräte zur Verbrennung eines Brenngases, wie Erdgas oder Wasserstoff bilden in der Regel ein Verbrennungsgemisch aus Brenngas und Verbrennungsluft mit einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis (auch als Lambda oder auch Luftzahl bezeichnet) und führen dieses einem Brenner zur Verbrennung zu. Derartige Heizgeräte werden auch als Vormischbrenner bezeichnet. Zur Bildung des Verbrennungsluftverhältnisses sind verschiedene Verfahren bekannt. Heizgeräte mit einem pneumatischen Gas- Luftverbund erfassen einen Referenzdruck, der von einer Fördereinrichtung im Bereich einer Drosselstelle, häufig als Venturi bezeichnet, angeordnet in der Zuführung der Verbrennungsluft, der einen Rückschluss auf den zugeführten Massestrom, Verbrennungsluft zulässt. Anhand des Referenzdruckers setzt das Gasventil einen, einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis entsprechenden, Massestrom Brenngas zu. Ein derartiges Heizgerät wird beispielsweise in der
EP 3 957 910 A1 beschrieben. Vorteilhaft erfordert eine pneumatische Gemischbildung keine aufwändige Sensorik und ist daher sehr robust in der Anwendung und einfach im Aufbau.
-
Eine Inbetriebnahme eines derartigen Heizgerätes erfolgt in der Regel, in dem eine vorgegebene Startleistung der Fördereinrichtung angefahren wird. Nach Erreichen der Startleistung und gegebenenfalls nach Ablauf eines Spülzeitraumes, der unverbranntes Brenngas aus der Brennkammer ausspülen soll, kann das Gasventil geöffnet werden und ein, dem geförderten Startmassestrom entsprechender Massestrom Brenngas zugesetzt werden. Nun kann eine Zündeinrichtung in Betrieb genommen werden. Sollte nach Ablauf einer Sicherheitszeit keine Flamme durch einen Flammenwächter erkannt werden, wird der Versuch der Inbetriebnahme abgebrochen.
-
Es hat sich gezeigt, dass derartige Heizgeräte sensibel auf Variationen des Gasdruckes der Gaszuführung reagieren. Aber auch durch gealterte Zündelektroden und/oder Gasventile können dazu beitragen, dass ein Heizgerät bei einer Inbetriebnahme bzw. einem Zündvorgang deutlich wahrnehmbare Geräusche entwickelt, wobei eine damit verbundene harte Zündung auch zu Beschädigungen des Heizgeräts führen kann. So kann eine zu geringe Menge Brenngas bzw. eine alte Zündelektrode dazu führen, dass das Gemisch in der Brennkammer nicht gezündet werden kann und ein erneuter Zündvorgang eingeleitet werden muss, der häufig mit einer deutlich wahrnehmbaren Geräuschbildung einhergeht. Ein Ausweg besteht darin, im Rahmen einer Reparatur, Gasventil und Zündelektrode auszutauschen. Dies ist sehr aufwendig und mit hohen Kosten verbunden, die bei einem älteren Heizgerät oft nicht gerechtfertigt erscheinen können.
-
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgeräts sowie ein Heizgerät vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere sollen Geräusche bei einer Inbetriebnahme verhindert werden.
-
Zudem soll die Erfindung die Komplexität eines Heizgerätes zumindest nicht wesentlich erhöhen und nur geringe oder insbesondere keine baulichen Veränderungen an dem Heizgerät erfordern.
-
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 zur Inbetriebnahme eines Heizgeräts bei. Das Heizgerät weist eine Fördereinrichtung zur Förderung von Verbrennungsluft zu einem Brenner auf. Weiter ist eine Venturi-Einrichtung vorgesehen, die bezogen auf eine Durchströmungsrichtung des Heizgeräts stromabwärts der Fördereinrichtung angeordnet ist. Zudem ist ein Gasventil vorgesehen, welches eingerichtet ist, einen Massestrom Brenngas der von der Fördereinrichtung geförderten Verbrennungsluft zuzusetzen. Zudem hat das Heizgerät einen Flammenwächter und eine Zündeinrichtung. Das Heizgerät fährt im Rahmen einer (ersten oder wiederholten) Inbetriebnahme eine vorbestimmte Startleistung der Fördereinrichtung an, wobei zumindest die folgenden Schritte ausgeführt werden:
- a) Erfassen eines Zündzeitraumes, welcher sich von einem Öffnen des Gasventils bis zu einem Feststellen einer Flamme durch den Flammenwächter erstreckt (so genannter Zündvorgang),
- b) Vergleichen des in Schritt a) erfassten Zündzeitraumes mit einem vorbenannten Referenzzeitraum, und
- c) Anpassen der Startleistung der Fördereinrichtung, wenn eine in Schritt b) im Rahmen des Vergleichs festgestellte Abweichung einen vorgegebenen Wert erreicht oder übersteigt.
-
Die Schritte a), b) und c) können bei einem regulären Verfahrensablauf mindestens einmal in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Insbesondere kann eine Durchführung der Schritte a), b) und c) bei jeder Inbetriebnahme des Heizgerätes erfolgen. Das Verfahren dient insbesondere einer sicheren Inbetriebnahme des Heizgeräts und der Vermeidung der Entstehung von komforteinschränkenden Geräuschen. Die Inbetriebnahme bezieht sich dabei insbesondere auf einen Zündvorgang des Heizgeräts. Es ist möglich, dass das hier vorgeschlagene Verfahren erstmalig und/oder nach einer vorbestimmten Betriebszeit (Zeitraum, Anzahl der Inbetriebnahmen, etc.) ausgeführt wird, ggf. auch nur aufgrund einer konkreten (manuellen) Initiierung.
-
Bei dem Heizgerät handelt es sich um ein Gasheizgerät, umfassend eine Fördereinrichtung, insbesondere einem Gebläse, das einen Massestrom (oder Volumenstrom) Verbrennungsluft fördern kann. Die Verbrennungsluft kann dabei über eine Zuführung Verbrennungsluft zugeführt werden. Ein Gasventil ist dazu eingerichtet, einen, einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis und dem Massestrom Verbrennungsluft, entsprechenden Massestrom Brenngas in einem Mischpunkt zuzusetzen. Der Mischpunkt ist dabei bezogen auf eine Durchströmungsrichtung des Heizgeräts der Fördereinrichtung nachgeordnet, also stromabwärts der Fördereinrichtung angeordnet. Anschließend kann das gebildete Verbrennungsgemisch über einen Gemischkanal einem Brenner des Heizgerätes zugeführt und dort verbrannt werden. Das Heizgerät umfasst zudem einen Flammenwächter, auch als Flammenüberwachung bezeichnet, die das Vorhandensein einer Flamme feststellen kann. Bei dem Flammenwächter kann es sich beispielsweise um eine Ionisationselektrode handeln, die einen Ionisationsstrom der Flamme erfasst und somit deren Vorhandensein feststellen kann. Bei wasserstoffbetriebenen Heizgeräten ist jedoch das Erfassen eines lonisationsstromes nicht robust möglich, da Wasserstoff bei der Verbrennung nicht ausreichend Ladungsträger freisetzt. Daher kommen zur Überwachung einer Wasserstoffflamme andere Sensoren zum Einsatz, beispielsweise optische Sensoren (UV-Sensoren) oder auch Temperatursensoren. Bei dem Heizgerät ist zudem eine Zündeinrichtung am Brenner angeordnet und dazu eingerichtet aus dem Brenner austretendes Verbrennungsgemisch zu entzünden. Bei der Zündeinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Zündelektrode handeln.
-
Das Heizgerät kann insbesondere einen pneumatischen Gas-Luftverbund aufweisen, bei der eine Venturi-Einrichtung (Venturidüse) als Drosselstelle stromabwärts der Fördereinrichtung angeordnet sein kann. Es wird ein Referenzdruck (Steuerdruck), der einen Rückschluss auf den effektiv geförderten Massestrom Verbrennungsluft ermöglicht, in geeigneter Form an das Gasventil übertragen. Das Heizgerät kann (alternativ)einen elektronischen Gas-Luftverbund aufweisen, bei dem mittels eines (regelbaren) Aktuators die Öffnungsweite des Gasventils entsprechend einem Betriebspunkt und einem für diesen vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis eingestellt wird. Hierfür wird in der Regel ein Betriebspunkt des Heizgerätes durch Erfassen des zugeführten Massestroms Verbrennungsluft ermittelt und ein entsprechender Massestrom Brenngas über den Aktuator des Gasventils zugegeben.
-
Das Gasventil kann das Brenngas vom Druck in der Gaszuführung (z.B. Druck des Gasnetzes) auf den Referenzdruck entspannen.
-
Das Gasventil kann einen, dem Differenzdruck zwischen Druck der Steuerleitung und dem Druck der Gaszuführung und einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis entsprechenden, Massestrom Brenngas zusetzen und damit ein vorgegebenes Verbrennungsluftverhältnis einstellen. Das Heizgerät kann dabei insbesondere ein wandhängendes Heizgerät mit Brennwerttechnik sein.
-
Die Begriffe "stromauf(wärts)" und "stromab(wärts)" sind auf die Durchströmungsrichtung des Heizgerätes von einer Zuführung Verbrennungsluft zur Abgasanlage und somit auf die Förderrichtung der Fördereinrichtung bezogen.
-
Ein derartiges Heizgerät kann seine Heizleistung an einen Wärmebedarf anpassen, auch als modulieren bezeichnet. Dies kann innerhalb eines, für das Heizgerät vorgegebenen, Modulationsbereiches erfolgen. Um ein häufiges, verschleißförderndes An- und Ausschalten des Brenners zu vermeiden, können moderne Heizgeräte in einem großen Modulationsbereich, beispielsweise 1: 5 von 4,8 kW [Kilowatt] bis 24 kW betrieben werden. Zukünftig sollen Modulationsbereiche von 1:7 (beispielsweise 3,4 kW bis 24 kW) oder sogar 1:10 (2,4 kW bis 24 kW) erreicht werden.
-
Die Venturi-Einrichtung (Venturidüse) kann einen Strömungsquerschnitt (-durchmesser) aufweisen, der es ermöglicht, das Heizgerät in einem großen Modulationsbereich, beispielsweise mit einem Verhältnis von maximaler zu minimaler Leistung von 4 oder mehr, zu betreiben. Beispielhaft kann der Modulationsbereich einen Bereich von einer minimalen Leistung von 1 kW bis 5 kW bis zu einer maximalen Leistung zwischen 12 und 65 kW abdecken.
-
Dabei kann der Mischpunkt, in dem Brenngas und Verbrennungsluft zusammengeführt werden, im Bereich der Venturi-Einrichtung angeordnet sein. Hierzu kann beispielsweise eine Gasleitung vom Gasventil zu der Venturi-Einrichtung führen. Der Mischpunkt kann dabei insbesondere im Bereich der Drosselstelle der Venturi-Einrichtung liegen.
-
Im Rahmen einer Inbetriebnahme eines derartigen Heizgerätes wird zunächst die Fördereinrichtung auf eine vorgegebene Startleistung hochgefahren. Der Prozess des "Hochfahrens" umfasst dabei insbesondere ein Hochlaufen einer Umwälzpumpe eines mit dem Heizgerät verbundenen Heizkreises. Bei Erreichen der Startleistung kann beispielsweise eine vorbestimmte Startdrehzahl einer als Gebläse ausgebildeten Fördereinrichtung handeln. Bei bzw. nach Erreichen der Startleistung kann zunächst ein Verzögerungszeitraum abgewartet werden, in dem möglicherweise von einem vorherigen Zündvorgang in der Brennkammer vorhandenes Brenngas ausgetragen werden kann. Bei bzw. nach Erreichen der Startleistung kann das Gasventil geöffnet werden, sodass dem geförderten Strom Verbrennungsluft ein, einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis (Luftzahl, Lambda) entsprechender Massestrom Brenngas zugesetzt wird. Gleichzeitig kann die Zündeinrichtung in Betrieb genommen bzw. aktiviert werden. Mit dem Öffnen des Gasventils bzw. der Inbetriebnahme der Zündeinrichtung beginnt der Zündzeitzeitraum, der bis zu einem Feststellen einer Flamme durch den Flammenwächter andauert.
-
Der Erfindung liegt insbesondere die Idee zu Grunde, den tatsächlichen Zündzeitraum bei der Inbetriebnahme zu erfassen und daraus Rückschlüsse auf bestimmbare Eigenschaften des Zündvorganges zu ziehen. So ist beispielsweise bei einem sehr langen Zündvorgang davon auszugehen, dass eine nicht ausreichende Menge Brenngas der Brennkammer zugeführt wurde.
-
So erfolgt zunächst gemäß einem Schritt a) ein Erfassen des Zündzeitraumes, von einem Öffnen des Gasventils bis zu einem Feststellen einer Flamme durch den Flammenwächter, bei einem Zündvorgang. Die Ermittlung des zum Zündzeitraumes kann erfolgen, indem der Zeitraum vom Öffnen des Gasventils bis zum Feststellen des Vorhandenseins einer Flamme durch den Flammenwächter bestimmt wird. Der erfasste Zündzeitraum kann beispielsweise auf einem Daten-Speicher eines verfahrensdurchführenden Regel- und Steuergerätes hinterlegt werden.
-
Gemäß einem Schritt b) kann nun ein Vergleichen des in Schritt a) erfassten Zündzeitraumes mit einem vorgegebenen Referenzzeitraum erfolgen. Das Vergleichen kann dabei insbesondere das Feststellen einer Abweichung des in Schritt a) erfassten Zündzeitraums von dem vorgegebenen Referenzzeitraum umfassen. Der Referenzzeitraum kann dabei im Vorfeld im Rahmen von Versuchen an einem Referenzheizgerät ermittelt werden. Der Referenzzeitraum ist dabei für einen regulären Zündvorgang kennzeichnend, bei dem keine Geräusche auftreten bzw. entstehen.
-
Gemäß einem Schritt c) kann ein Anpassen der Startleistung der Fördereinrichtung erfolgen, wenn die in Schritt b) im Rahmen des Vergleichs festgestellte Abweichung einen vorgegebenen Wert übersteigt. In der Regel wird sich der Zündzeitraum bei einem Heizgerät aufgrund von Alterung des Gasventils oder Zündelektrode verlängern und eine Anpassung der Startleistung gemäß Schritt c) erfolgen, wenn der in Schritt a) erfasste Zündzeitraum um den vorgegebenen Wert gegenüber dem Referenzzeitraum verlängert ist. In diesem Fall würde die Anpassung der Startleistung in eine Erhöhung der Startleistung bestehen, dass die Menge Brenngas in der Brennkammer beim Zündvorgang gesteigert wird. Dabei kann die Startleistung insbesondere unter der Maßgabe angepasst werden, dass die, nach Ablauf des Referenzzeitraumes in der Brennkammer vorhandene Gasmenge, einer vorgegebenen optimalen Gasmenge für den Zündvorgang entspricht. Der vorgegebene Wert kann dabei eine Toleranz charakterisieren. Beispielsweise kann der vorgegebene Wert in einem Bereich von 5 Prozent bis 15 Prozent des Referenzzeitraums liegen, insbesondere bei 10 Prozent.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung kann auch ein Wert der im Rahmen der Anpassung in Schritt c) erfolgten Änderung der Startleistung und die daraus resultierende Änderung des Zündzeitraumes erfasst und gespeichert werden, so dass diese Daten in nachfolgende Durchführungen des Verfahrens verfügbar sind bzw. einbezogen werden. Diese Einbeziehung von früheren Daten vorheriger Zündvorgänge kann die Präzision der Einstellung des Zündzeitraumes und damit der zur Zündung zur Verfügung stehenden Gasmenge in der Brennkammer nach Ablauf des Referenzzeitraumes steigern.
-
Allerdings kann auch ein zu kurzer Zündzeitraum mittels des hier vorgeschlagenen Verfahrens erkannt werden. Die Anpassung könnte in diesem Fall in einer Minderung der Startleistung der Fördereinrichtung bestehen.
-
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Heizgerät vorgeschlagen. Dieses umfasst eine Fördereinrichtung zur Förderung von Verbrennungsluft zu einem Brenner, eine Venturi-Einrichtung angeordnet, bezogen auf eine Durchströmungsrichtung des Heizgeräts, stromabwärts der Fördereinrichtung, und ein Gasventil, eingerichtet, der geförderten Verbrennungsluft Brenngas zuzusetzen, sowie einen Flammenwächter, eine Zündeinrichtung und ein Regel- und Steuergerät. Das Heizgerät, insbesondere dessen Regel- und Steuergerät, ist dazu eingerichtet ein hier vorgeschlagenes Verfahren durchzuführen.
-
Zudem umfasst das Heizgerät ein Regel- und Steuergerät, das einen Prozessor aufweisen oder über diesen verfügen kann. Der Prozessor kann ein, beispielsweise auf einem Speicher des Steuergeräts hinterlegtes, hier vorgestelltes Verfahren ausführen. Auf dem Speicher des Steuergerätes können zudem Parameter und Daten, die zur Durchführung des Verfahrens notwendig sind, hinterlegt werden oder sein.
-
Um eine verrauschte Zündung aufgrund von dynamischem Gasdruckabfall oder Alterung der Komponenten (Elektrode, Gasventil) zu vermeiden, kann eine Softwarefunktion den Zündsollwert durch Änderung der Gebläsedrehzahl gemäß der Installation vor Ort und im Laufe der Zeit auf die theoretische Zündzeit Ti automatisch anpassen. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die erfasste Zündzeit größer 110% der erwarteten theoretischen Zündzeit Ti ist, dann kann der so genannte ISP (Ignition Set Point) angepasst werden, um die Gasmenge zu erhöhen. Eine automatische Anpassung des ISP kann nach jedem Zündzyklus zur Berücksichtigung der aktuellen Bedingungen am Ort des Heizgerätes erfolgen. Es ist möglich, die ISP-Änderung in Schritten von z. B. 2% bis zum Erreichen der erwarteten Zündung auszuführen. Eine maximale und minimale Zündzeit können definiert vorgegebenen sein, so dass eine zu hohe und/ oder zu niedrige ISP und andere potenzielle Risiken (z. B. CO-Emissionen) reduziert bzw. vermieden werden können.
-
Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend, wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, eingerichtet zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm (-produkt), umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms einen Computer veranlassen, ein hier vorgeschlagenes Verfahren durchzuführen.
-
Hier werden somit ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgeräts, ein Heizgerät und ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere ermöglicht das Verfahren einen dauerhaft sicheren Zündvorgang des Heizgerätes, ohne Entstehen unangenehmer Geräusche.
-
Zudem kann die Erfindung mit ohne baulichen Veränderungen an einem Heizgerät umgesetzt werden und ist somit auch für eine Nachrüstung, im Rahmen der Implementation einer Software, an bestehenden Heizgeräten hervorragend geeignet.
-
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. 2:
- Parameterverläufe eines regulären Zündvorganges,
- Fig. 3:
- Parameterverläufe eines irregulären Zündvorganges, und
- Fig. 4:
- Parameterverläufe bei Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens.
-
Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch ein hier vorgeschlagenes Heizgerät 1. Dieses kann eine Luftzufuhr 4 für Verbrennungsluft aufweisen. In der Luftzufuhr 4 kann eine Venturi-Einrichtung 15 angeordnet sein. In einer Durchströmungsrichtung 16 des Heizgerätes 1 gesehen, kann stromaufwärts der Venturi-Einrichtung 15 eine als Gebläse ausgebildete Fördereinrichtung 2 angeordnet sein, die einen Massestrom Verbrennungsluft fördern kann. Ein Gasventil 5 kann im Bereich der Venturi-Einrichtung 15, insbesondere in der Venturi-Einrichtung 15, dem von der Fördereinrichtung 2 geförderten Massestrom Verbrennungsluft einen Massestrom Brenngas aus einer Gaszuführung 8 zusetzen. Das Gemisch aus Brenngas und Verbrennungsluft kann über einen Gemischkanal 12 einem Brenner 3 zugeführt, aus diesem in eine Brennkammer 17 austreten und dort verbrannt werden. Am Brenner 3 in der Brennkammer 17 ist zudem eine Zündeinrichtung 18 sowie ein Flammenwächter 19 angeordnet. In der Brennkammer 17 ist ein Wärmetauscher 13 angeordnet, der bei der Verbrennung entstehende Wärme auf einen Heizkreislauf 14 mit einem Vorlauf 6 und einem Rücklauf 9 übertragen kann.
-
Dem Brenner 3 nachgeordnet kann ein Abgasrohr 10 entstehende Verbrennungsprodukte einer Abgasanlage 11 zuführen. Ein Regel- und Steuergerät 7 des Heizgerätes 1 kann zumindest mit dem Gasventil 5, der Fördereinrichtung 2, der Zündeinrichtung 18 und dem Flammenwächter 19 elektrisch verbunden sein. Das Regel- und Steuergerät 7 kann dazu eingerichtet sein, ein hier vorgeschlagenes Verfahren durchzuführen. Hierzu kann auf einem Speicher des Regel- und Steuergeräts 7 ein Computerprogrammprodukt 20 hinterlegt sein, dass das Regel- und Steuergerät 7 dazu veranlasst, die Schritte eines hier vorgeschlagenen Verfahrens auszuführen.
-
Fig. 2 zeigt beispielhaft und schematisch Parameterverläufe des Heizgeräts 1 bei einem regulären Zündvorgang. Insofern kann es sich bei dem Heizgerät 1 der Diagramme in Fig. 2 beispielsweise um ein neues Heizgerät 1 handeln. Gezeigt ist in dem oberen Diagramm der Verlauf des Gasdruckes P 26 über der Zeit T an der Venturi-Einrichtung 15. Hierzu kann der Gasdruck beispielsweise im Bereich der Gaszuführung 8 gemessen werden. Zudem wird in dem oberen Diagramm ein Verlauf 34 des Flammenzustands FS über der Zeit T gezeigt, wobei ein erster Flammenzustand 24 anzeigt, dass keine Flamme durch den Flammenwächter 19 erkannt wird, und ein zweiter Flammenzustand 25, dass eine Flamme durch den Flammenwächter 19 detektiert wird. Das Detektieren einer Flamme und damit das Eintreten des zweiten Flammenzustandes 25 erfolgt zu einem zweiten Zeitpunkt 22. Das untere Diagramm der Fig. 3 zeigt den Verlauf 27 der Gasmenge Q über der Zeit T. Die Gasmenge Q bezeichnete dabei die Gasmenge, die in der Brennkammer 17 für den Zündvorgang zur Verfügung steht. Zu einem ersten Zeitpunkt 21 erfolgt ein Öffnen des Gasventils 5, wobei der Zeitraum vom ersten Zeitpunkt 21 bis zu dem zweiten Zeitpunkt 22 den Zündzeitraum 23 definiert. Der Zündzeitraum 23 gemäß Fig. 2 kann auch als Referenzzeitraum 36 verstanden werden, da es sich bei dem Zündvorgang gemäß Fig. 2 um einen regulären Zündvorgang handelt.
-
Erkennbar sinkt der Gasdruck P von einem ersten Gasdruck 35 mit dem Öffnen des Gasventils 5 zum ersten Zeitpunkt 21 auf einem minimalen Gasdruck 33 ab. Zu dem zweiten Zeitpunkt 22 hat sich in der Brennkammer 17 eine optimale Gasmenge 28 (siehe Verlauf Gasmenge 27) eingestellt und kann ein erfolgreicher und geräuschfreier Zündvorgang 29 findet statt, der durch das Erkennen einer Flamme und damit des zweiten Flammenzustandes 25 durch den Flammenwächter 19 festgestellt werden kann.
-
Die Fig. 3 zeigt die Diagramme der Fig. 2 für einen unregelmäßigen Zündvorgang, bei dem der Gasdruck P nach dem Öffnen das Gasventils zu dem ersten Zeitpunkt 21 auf einen deutlich geringeren minimalen Gasdruck 33 sinkt als bei einem, in der Fig. 2 gezeigten, regulären Zündvorgang. Dies hat zur Folge, dass nach Ablauf des Referenzzeitraumes 36 der Fig. 2 eine erste Gasmenge 31 in der Brennkammer 17 vorhanden ist, die geringer als die optimale Gasmenge 28 ist und sich eine erfolglose Zündung 30 einstellt. Erst nachdem sich im Anschluss eine erhöhte zweite Gasmenge 32, die deutlich größer der optimalen Gasmenge 28 ist, in der Brennkammer eingestellt hat, kann eine erfolgreiche Zündung 29 erfolgen, die jedoch aufgrund der erhöhten zweiten Gasmenge 32 mit einer Geräuschbildung verbunden ist. Erkennbar ist der Zündzeitraum 23 bei dem Beispiel eines unregelmäßigen Zündvorganges gemäß Fig. 3 deutlich erhöht.
-
Fig. 4 zeigt die Diagramme gemäß Fig. 2 und Fig. 3 für einen Zündvorgang nach Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens. So könnte beispielsweise ein hier vorgeschlagenes Verfahren bei dem regelmäßigen Zündvorgang gemäß Fig. 3 durchgeführt worden sein.
-
Gemäß einem Schritt a) kann der Zündzeitraum 23 bei dem in Fig. 3 gezeigten unregelmäßigen Zündvorgang erfasst werden.
-
Gemäß einem Schritt b) kann der in Schritt a) erfasste Zündzeitraum 23 mit dem Referenzzeitraum 36 verglichen werden. Im Rahmen des Vergleichs kann eine Abweichung festgestellt werden, die hier darin besteht, dass der in Schritt a) erfasste Zündzeitraum 23 deutlich länger als der Referenzzeitraum 36 ist.
-
Gemäß einem Schritt c) kann nun eine Anpassung der Startleistung des Heizgerätes 1 erfolgen. Hier wird aufgrund des gegenüber dem Referenzzeitraum 36 verlängerten Zündzeitraumes 23 die Startleistung entsprechend der Abweichung des in Schritt a) erfassten Zündzeitraumes 23 erhöht.
-
Bei einem nachfolgenden in Fig. 4 gezeigten Zündvorgang ist der minimale Gasdruck 33 zwar weitestgehend gleich dem minimalen Gasdruck 35 des unregelmäßigen Zündvorgangs gemäß Fig. 3, die Erhöhung der Startleistung bewirkt jedoch eine Steigerung der Gasmenge Q, die nach Ablauf des Referenzzeitraumes 36 vorliegt. Dies hat zur Folge, dass der Zündzeitraum 23 bei dem Zündvorgang gemäß Fig. 4 mit (in Schritt c) der Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens angepasster Startleistung die optimale Gasmenge Q 28 nach Ablauf des Referenzzeitraums 36 in der Brennkammer 17 vorhanden ist und eine erfolgreiche und geräuschlose Zündung 29 nach Ablauf des Referenzzeitraumes 36 erfolgt. Insofern konnte mittels der Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens der notwendige Zündzeitraum 23 derart angepasst werden, dass eine reguläre, geräuschlose Zündung erfolgt.
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Heizgerät
- 2
- Fördereinrichtung
- 3
- Brenner
- 4
- Luftzufuhr
- 5
- Gasventil
- 6
- Vorlauf
- 7
- Regel- und Steuergerät
- 8
- Gaszuführung
- 9
- Rücklauf
- 10
- Abgasrohr
- 11
- Abgasanlage
- 12
- Gemischkanal
- 13
- Wärmetauscher
- 14
- Heizkreislauf
- 15
- Venturi-Einrichtung
- 16
- Durchströmungsrichtung
- 17
- Brennkammer
- 18
- Zündeinrichtung
- 19
- Flammenwächter
- 20
- Computerprogrammprodukt
- 21
- Zeitpunkt Öffnung Gasventil
- 22
- Zeitpunkt Feststellung Flamme
- 23
- Zündzeitraum
- 24
- erster Flammenzustand
- 25
- zweiter Flammenzustand
- 26
- Verlauf Gasdruck
- 27
- Verlauf Gasmenge
- 28
- optimale Gasmenge
- 29
- erfolgreiche Zündung
- 30
- erfolglose Zündung
- 31
- erste Gasmenge
- 32
- zweite Gasmenge
- 33
- minimaler Gasdruck
- 34
- Verlauf Flammenzustand
- 35
- erster Gasdruck
- 36
- Referenzzeitraum