ES2305146T3 - Procedimiento para la puesta en marcha de un calentador. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la puesta en marcha de un calentador (27) que lleva un intercambiador de calor (15) que es calentado por un quemador (14) cuyo caudal de combustible es variable, caracterizado porque el quemador (14) se enciende al poner en marcha el calentador (7) mediante la alimentación de un caudal de gas medio, y una vez efectuado el encendido se mantiene este caudal de gas en un caudal mínimo durante un tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción que se puede determinar, que se varía con la condición de que se reduce tanto más cuanto mayor sea el caudal de modulación de gas necesario para satisfacer la demanda de calor requerida, con relación al caudal mínimo.
Description
Procedimiento para la puesta en marcha de un
calentador.
La invención se refiere a un procedimiento para
el control adaptivo del tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción según el preámbulo de las reivindicaciones
independientes.
Los calentadores de pared conocidos funcionan
frecuentemente durante los primeros minutos con la carga parcial
más reducida posible con el fin de garantizar tiempos de
funcionamiento largos y evitar que se produzca un funcionamiento
cíclico. Durante el llamado tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción se ignoran las necesidades de calor reales y en su
lugar el aparato funciona con carga mínima. La carga mínima
corresponde a la carga mínima admisible que viene dada por las
condiciones marco para un funcionamiento estable y pobre en
materias nocivas del quemador (evitar cortes y petardeo durante el
funcionamiento con gases límites). El inconveniente de este
procedimiento es que cuando las necesidades reales de calor son
grandes, esto se satisface sólo con la correspondiente demora en
el
tiempo, lo que da lugar a pérdidas de confort. El documento JP 04198661 menciona algunas características al respecto.
tiempo, lo que da lugar a pérdidas de confort. El documento JP 04198661 menciona algunas características al respecto.
El objetivo de la invención es el de evitar este
inconveniente y asegurar una adaptación de la potencia pronta y
adecuada a las necesidades, y al mismo tiempo unos tiempos de
funcionamiento largos.
De acuerdo con la invención se consigue esto
mediante un procedimiento para la puesta en marcha de un calentador
conforme a las características de las reivindicaciones
independientes. Gracias a las medidas propuestas resulta posible
obtener un tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción
conforme a las necesidades de calor.
Mediante las características de la
reivindicación 2 se obtiene la ventaja de que el proceso de
calentamiento y la variación de temperatura del sistema de
calefacción que va unido a esto se tiene en cuenta durante la fase
de arranque al establecer el tiempo de bloqueo de la modulación de
la calefacción.
Gracias a las características de la
reivindicación 3 se obtiene la ventaja de que solamente se necesita
una medición durante la fase de arranque para establecer el tiempo
de bloque de la modulación de la calefacción.
De acuerdo con las características de la
reivindicación 4 se obtiene en forma inventiva autónoma un
procedimiento simplificado en el cual no se varía el tiempo de
bloqueo de la modulación de la calefacción de forma continua sino
paso a paso.
Mediante las características de la
reivindicación 5, se obtiene la ventaja de que en el procedimiento
simplificado según la reivindicación 4 se tiene en cuenta durante
la fase de arranque el proceso de calentamiento y la consiguiente
variación de temperatura del sistema de calefacción para la
determinación del tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción.
Mediante las características de la
reivindicación 6, se obtiene la ventaja de que en el procedimiento
simplificado según la reivindicación 4 solamente se necesita una
medición durante la fase de arranque para establecer el tiempo de
bloqueo de la modulación de la calefacción.
El valor teórico de modulación MSW da la medida
de la potencia de calentamiento necesaria y especifica el
correspondiente valor teórico. El máximo corresponde a la carga
nominal y el mínimo a la carga mínima. El valor teórico de
modulación MSW se calcula en la forma siguiente:
Aquí C_{1}, C_{2} y C_{3} son constantes
que generalmente deben ser determinados en régimen de laboratorio
para lograr un funcionamiento ventajoso. T_{Teórica} es la
temperatura teórica del circuito de calefacción, T_{Real} es la
temperatura instantánea del circuito de calefacción, pudiendo
tratarse tanto de una regulación de temperatura en la conducción de
alimentación como en el retorno. I_{\Sigma} es la suma de las
desviaciones de la regulación del regulador PI.
Una variación del período cíclico al determinar
la desviación de la regulación condiciona la correspondiente
modificación de las constantes.
La invención se explica a continuación con mayor
detalle sirviéndose de los dibujos.
En éstos, la Fig. 1 muestra un esquema de
bloques de un calentador con el cual se puede llevar a cabo el
procedimiento conforme a la invención,
la Fig. 2 muestra la variación del valor de
modulación,
la Fig. 3 es un diagrama de flujo de un
procedimiento conforme a la invención,
la Fig. 4 muestra la posible relación entre un
valor teórico de modulación medio y el tiempo de bloqueo de la
modulación de la calefacción,
la Fig. 5 muestra a título de ejemplo la
variación en el tiempo del valor teórico de modulación y del valor
especificado de modulación así como los puntos de medición para la
determinación del tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción, y
la Fig. 6 muestra otro diagrama de flujo para un
procedimiento conforme a la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
En la Fig. 1 está representado un esquema de
bloques de un calentador en el que se aplica el procedimiento
conforme a la invención. El calentador 27 dispone de un quemador 14
que está unido a un soplante 16. Por el lado de aspiración 29 del
soplante 16 hay una entrada de aire 18 y una válvula de control de
gas 17, que a su vez está conectada a una acometida de gas 19. El
quemador 14 se encuentra en una cámara de combustión 28 que está
separada de la salida de gas 30 por un intercambiador de calor 15.
El intercambiador de calor está conectado por un lado a una
conducción de retorno 23 y por el otro lado a una conducción de
alimentación 22. En la conducción de alimentación 22 hay un sensor
de temperatura 24 que a su vez está conectado a un equipo regulador
21. Este equipo regulador 21 dispone de un módulo de memoria 25 y de
un módulo de cálculo 26. La regulación 21 está en comunicación con
un motor 20 que acciona el soplante 16, con un electrodo de
encendido 31 y con un electrodo de vigilancia 32 situado
directamente en el quemador 14.
Al arrancar el calentador, el equipo regulador
21 controla primeramente el motor 20 del soplante de tal modo que
el soplante impulsa un caudal de volumen definido. La válvula de
control de gas 17 adapta un determinado flujo de gas de combustión
al caudal de volumen que impulsa el soplante 16, por medio de su
conjunto gas-aire integrado. Este caudal de gas de
combustión es inferior al gas de combustión para la carga nominal y
mayor que el caudal de gas de combustión para la carga mínima. La
regulación 21 provoca que una chispa entre los electrodos del
electrodo de encendido 31 inflame la mezcla de gas de
combustión-aire que sale del quemador 31. En cuanto
el electrodo de vigilancia 32 reconoce la llama, la regulación 21
reduce la velocidad del soplante hasta que la válvula de control de
gas 17 deje pasar el caudal mínimo admisible de gas. Ahora se
determina el tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción.
Para ello el sensor de temperatura 24 capta la temperatura de
salida y transmite su señal a la regulación. Mediante el módulo de
memoria 25 y el módulo de cálculo 26, la regulación determina el
tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción. Para esto hay
diversos posibilidades: Por una parte se determina el valor teórico
de modulación en un momento determinado o el valor teórico de
modulación medio de una serie de mediciones en unos momentos
determinados. Al valor que así se ha determinado se le asigna
mediante una función continua un determinado tiempo de bloqueo de la
modulación de la calefacción, o, de acuerdo con otro procedimiento
de asignación, se le asigna un determinado tiempo de bloqueo de la
modulación de la calefacción más corto o más largo mediante la
comparación con un valor límite. Una vez transcurrido el tiempo de
bloqueo de la modulación de la calefacción que se ha determinado, la
regulación 21 controla el motor 20 del soplante de acuerdo con las
necesidades, con lo cual la válvula de control de gas adapta
automáticamente el caudal necesario de gas de combustión. De este
modo se adapta la potencia del aparato a la demanda de calor.
La Fig. 2 muestra el valor teórico de modulación
para dos demandas de potencia diferentes conforme al estado de la
técnica o al procedimiento conforme a la invención respectivamente.
Al producirse una demanda de potencia se arranca, de acuerdo con el
estado de la técnica, primeramente el quemador con una determinada
carga de modulación M_{Arranque}. Cuando el quemador se ha puesto
en marcha con seguridad, lo cual se comprueba por lo general
midiendo un flujo de ionización en la llama, se reduce a
continuación la carga del quemador (momento t_{0}) a una carga
mínima M_{mín.}, y durante el tiempo de bloqueo de la modulación 1
(hasta el momento t_{1}) el quemador funciona con esta carga
mínima M_{mín.} Por lo tanto la carga se corresponde con la
demanda de modulación. En el caso de un valor teórico de modulación
muy elevado (línea continua 1) se hace funcionar el aparato con
máxima potencia; esto corresponde al valor teórico de modulación
máximo M_{máx.}
En un procedimiento conforme a la invención para
la adaptación del tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción se termina, a igualdad de demanda de calor y del
correspondiente valor teórico de modulación, el tiempo de bloqueo
de la modulación ya al cabo de un tiempo de bloqueo de modulación
más corto 3 (momento t_{3}), y se hace funcionar al aparato a
continuación con la potencia máxima y el correspondiente valor
teórico de modulación M_{máx.} (línea de trazos y puntos 3). En el
caso de un valor teórico de modulación algo más reducido se termina
el correspondiente tiempo de bloqueo de la modulación 2 en un
momento t_{2} (t_{1} > t_{2} > t_{3}), y el aparato
se hace funcionar con carga parcial (valor teórico de modulación
M_{2}) (línea de trazo 2).
La Fig. 3 muestra el diagrama de flujo
correspondiente al procedimiento conforme a la invención para
acortar el tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción.
Para ello se determina y capta n veces el valor teórico de
modulación en unos momentos predeterminados n. A partir de estos n
valores se forma la media. Si el valor medio es mayor que un
determinado valor umbral (es decir, si hay gran demanda de calor) se
emplea un tiempo predeterminado, corto, de bloqueo de la modulación
de la calefacción (en este caso 1 minuto), y en caso contrario un
tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción predeterminado
más largo (en este caso 2 minutos).
Otra variante conforme a la invención para
determinar el tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción
está representado en la Fig. 4. También aquí se captan primeramente
n valores del valor teórico de modulación en determinados momentos,
y se forma a continuación el valor medio. Sirviéndose de este valor
medio se determina el tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción a partir de una relación lineal (según la función
4).
La Fig. 5 muestra la relación entre las
mediciones y la modulación para una variante del procedimiento
conforme a la invención. La línea 5 corresponde al valor teórico de
modulación calculado en cada caso en función del tiempo. La línea 6
corresponde al valor especificado de la modulación. En los momentos
t_{7} a t_{12} se determina en cada uno el valor teórico de
modulación (7, 8, 9, 10, 11 y 12): A partir de estos valores se
forma el valor medio y en consecuencia se determina el tiempo de
bloqueo de la modulación de la calefacción, de modo que una vez
transcurrido el tiempo de bloqueo de la modulación de la calefacción
en el momento t_{M} se incrementa la carga pasando de la carga
mínima al valor teórico.
Pero según la Fig. 5 existe también la
posibilidad de determinar un determinado valor teórico de modulación
13 solamente en un determinado momento t_{13,} determinando a
partir de él el tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción. El correspondiente diagrama de flujo está representado
en la Fig. 6.
Claims (6)
1. Procedimiento para la puesta en marcha de un
calentador (27) que lleva un intercambiador de calor (15) que es
calentado por un quemador (14) cuyo caudal de combustible es
variable, caracterizado porque el quemador (14) se enciende
al poner en marcha el calentador (7) mediante la alimentación de un
caudal de gas medio, y una vez efectuado el encendido se mantiene
este caudal de gas en un caudal mínimo durante un tiempo de bloqueo
de la modulación de la calefacción que se puede determinar, que se
varía con la condición de que se reduce tanto más cuanto mayor sea
el caudal de modulación de gas necesario para satisfacer la demanda
de calor requerida, con relación al caudal mínimo.
2. Procedimiento para la puesta en macha de un
calentador (27) según la reivindicación 1, caracterizado
porque después de haberse efectuado el encendido del quemador (14)
se determina en varios momentos establecidos el caudal de gas de
modulación necesario para satisfacer la demanda de calor pedida, y a
partir de ahí se vuelve a determinar el valor medio y mediante este
valor medio y una función continua se determina el tiempo de bloqueo
de la modulación de la calefacción.
3. Procedimiento para la puesta en macha de un
calentador (27) según la reivindicación 1, caracterizado
porque después de haberse efectuado el encendido del quemador (14)
se determina en un momento determinado establecido el caudal de gas
de modulación necesario para satisfacer la demanda de calor pedida,
y de ahí se determina mediante una función continua el tiempo de
bloqueo de la modulación de la calefacción.
4. Procedimiento para la puesta en macha de un
calentador (27) que lleva un intercambiador de calor (15) que es
calentado por un quemador (14), cuyo caudal de combustible es
variable, caracterizado porque el quemador (14) se enciende
durante la puesta en marcha del calentador (27) mediante la
alimentación de un caudal medio de gas y a continuación, una vez
efectuado el encendido, se mantiene este caudal de gas en un caudal
mínimo durante un tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción determinable, que se varía con la condición de que al
rebasar un determinado caudal de gas de modulación especificado se
corresponde con un tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción especificado, y al no alcanzar este valor especificado
de caudal de gas de modulación corresponde a un tiempo especificado
determinado más largo de bloqueo de la modulación de la
calefacción.
5. Procedimiento para la puesta en macha de un
calentador (27) según la reivindicación 4, caracterizado
porque después de haberse efectuado el encendido del quemador (14)
se determina en varios momentos fijados el caudal de gas de
modulación necesario para satisfacer la demanda de calor pedida, y
de ahí se vuelve a determinar el valor medio, y mediante este valor
medio se determina el tiempo de bloqueo de la modulación de la
calefacción.
6. Procedimiento para la puesta en macha de un
calentador (27) según la reivindicación 4, caracterizado
porque después de haberse efectuado el encendido del quemador (14)
se determina en un cierto momento establecido el caudal de gas de
modulación necesario para satisfacer la demanda de calor pedida, y a
partir de ahí se determina el tiempo de bloqueo de la modulación de
la calefacción.
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| DE10114794 | 2001-03-26 | ||
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