WO2014029721A1 - Verfahren zur regelung einer heizeinrichtung und heizeinrichtung - Google Patents

Verfahren zur regelung einer heizeinrichtung und heizeinrichtung Download PDF

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    • F23N2900/05181—Controlling air to fuel ratio by using a single differential pressure detector

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a heating device according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a heating device for carrying out the method.
  • Such heaters are used to heat a heating medium, heating water is usually used.
  • the heating device in this case has a combustion chamber in which a fuel, such as a gas, is burned. In this case, combustion air is supplied via a blower. The heat released is transferred to the heating medium in a heat exchanger.
  • a correct ratio of the volume of combustion air supplied and the amount of fuel supplied is essential. If too little air is supplied, the fuel can not burn completely. This results in high pollutant emissions, in particular of carbon monoxide and hydrocarbon. If too much air is supplied, the combustion is cooled, which also leads to increased pollutant emissions.
  • the blower generally has an impeller whose speed influences a volume flow of the combustion air, ie the volume per unit time. The volume flow can be monitored.
  • DE 19 945 562 A1 describes a method for monitoring and / or regulating a vehicle heating device, wherein a rotational speed of a fan for controlling a volume flow of a combustion air is regulated.
  • combustion in the combustion chamber is monitored by a pressure or sound pressure sensor.
  • DE 10 2005 01 1 021 A1 describes a method for adapting the device heating power of a fan-assisted heater to the individual pressure losses of a fresh-air exhaust gas line system, wherein a fan speed and a fan power are detected. If the ratio of the fan speed to the measured fan power is not within a predefinable range, an error message is output.
  • the invention has for its object to overcome the disadvantages of the prior art and in particular to allow control of the heater with little effort.
  • a static pressure and / or a power consumption of the fan are determined, wherein a volume flow of the combustion air is determined based on the rotational speed in conjunction with the static pressure and / or the power consumption.
  • a speed detection is usually provided anyway with variable controllable blowers.
  • only one sensor for detecting the static pressure and / or the power consumption of the fan must be provided. This can be realized with very little effort. In this case, such sensors are available as a mass-produced very cost.
  • reference values for a pressure coefficient and / or a power coefficient as a function of a volumetric flow coefficient at a Reference fan determined are taken into account in the determination of the flow rate.
  • the pressure coefficient H is dependent on the gravitational acceleration g, the rotational speed N, the diameter D of the impeller and the static pressure h and is calculated according to the following formula:
  • the pressure coefficient can be determined after measuring the static pressure and the rotational speed.
  • the power coefficient P is dependent on the power consumption W, the density of the combustion air p, the rotational speed N, the diameter D and is calculated according to the following formula:
  • the density of the combustion air can be considered approximately constant. To increase the accuracy of the density can also be detected in addition.
  • the diameter of the impeller is constant.
  • volumetric flow coefficient F which is a quadratic function of the pressure coefficient and of the power coefficient, is dependent on the volumetric flow V, the rotational speed N and the diameter D and is calculated according to the following formula:
  • Power consumption or the calculated static pressure calculated pressure coefficient or coefficient of performance can be determined based on reference values, which were obtained in a geometrically similar fan and deposited, for example in the form of characteristics, the volumetric flow coefficient. From this, the volumetric flow can be determined relatively simply using formula (3) above. The volume flow can therefore be determined with relatively little effort. To increase the volumetric flow coefficient.
  • the volume flow may also be parallel in two ways.
  • the Reynolds number should be sufficiently high and influences of the viscosity should be low. This is usually the case.
  • the power consumption of the fan is determined from the recorded by an electric fan motor electric power, wherein an efficiency is taken into account. It is associated with less effort, the electrical
  • the mechanical power depends on the electrical power and the efficiency, which depends on a load and a motor speed. This efficiency can be determined for example by experiments and then deposited in a controller.
  • the static pressure in the flow direction behind the fan is determined.
  • the current air pressure can then be determined while the static pressure of the combustion air can be determined relatively accurately during operation.
  • the object is also achieved by the heating device for carrying out the method with the features of claim 6.
  • This heating device is used for heating a heating medium, in particular heating water, and has a combustion chamber into which combustion air can be supplied via a blower and fuel via a feed line.
  • the heating device has a rotational speed sensor and a pressure sensor and / or a power sensor. By determining the volume flow of the combustion air, the combustion can then be regulated well. In particular, the volume supplied to combustion air in
  • FIG. 1 shows a heating device of a first embodiment
  • Fig. 2 shows a heater of a second embodiment
  • 3 is a diagram with a power coefficient characteristic and a
  • a heating device is shown schematically, which has a fan 1, a burner, a heat exchanger 3, a discharge channel 4 and a discharge pipe 5.
  • Combustion air is conveyed into a combustion chamber of the heating device via the blower 1.
  • the burner 2 is fuel, such as a gas, promoted. This is not shown.
  • this has a supply interface 1.2.
  • the heat released in the burner is transferred to a heating medium, such as heating water.
  • a volume flow is significantly influenced by a speed of the blower 1.
  • the speed of an impeller is therefore detected by means of a speed sensor 1 .1, which is designed for example as a Hall sensor.
  • a static pressure of the combustion air between blower 1 and burner 2 is determined via a pressure sensor 1 .3.
  • the pressure sensor 1 .3 and the speed sensor 1 .1 are connected to a controller 6, which calculates a volume flow on the basis of the determined values for a speed of the impeller and the static pressure.
  • the controller 6 has a memory in which reference values for a pressure coefficient, a power coefficient and a volumetric flow coefficient are stored in the form of characteristic curves. These reference values have been determined on a reference fan and are applicable to fans with similar geometrical dimensions. The determination of the volume flow can therefore be relatively easy by detecting the speed and the static pressure.
  • FIG. 2 shows a slightly modified embodiment with respect to FIG. 1. The same and corresponding elements are provided with the same reference numerals.
  • a power consumption is measured via a power sensor and made available to the controller 6.
  • a measurement of the electrical power which is supplied to a motor of the blower 1 takes place. Based on this power and the speed then the controller calculates the guided through the fan 1 to the burner 2 and in the combustion chamber volume flow.
  • FIG. 3 is a diagram in which a pressure coefficient H is plotted in a first characteristic curve and a power coefficient P is plotted in each case over a volume flow coefficient F in a second characteristic curve. These are characteristic curves that have been determined from reference values.
  • a corresponding manner can be determined by detecting the speed and the power absorbed with the above formula (2), the power coefficient and determine the corresponding volume flow coefficient based on the characteristic in Fig. 3. From this, the volumetric flow can be calculated with the above formula (3).
  • the method according to the invention and the heating device according to the invention thus make it possible to determine the volume flow with little effort. Only two sensors are required, namely a speed sensor and a pressure sensor or a speed sensor and a power sensor. Incidentally, the calculation is based on fixed values and dependencies. Thus, the determination of the volume flow is subject only to a low error rate. A clean, low-emission combustion can be ensured with it.

Abstract

Verfahren zur Regelung einer Heizeinrichtung und Heizeinrichtung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Heizeinrichtungund eine Heizeinrichtung,die einen Brennraum aufweist,wobei in den Brennraumüber ein steuerbares Gebläse Verbrennungsluft eingebracht wird. Dabei wird eine Drehzahl des Gebläserads erfasst. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Ermittlung eines Luftvolumenstroms mit geringem Aufwand zu ermöglichen. Gekennzeichnet ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, dass ein statischer Druck und/oder eine Leistungsaufnahme des Gebläses ermittelt werden, wobei ein Volumenstrom der Verbrennungsluft anhand der Drehzahl in Verbindung mit dem statischen Druck oder der Leistungsaufnahme bestimmt wird. Die Heizeinrichtung weist dafür einen Drehzahlsensor und einen Drucksensor und/oder einen Leistungssensor auf.

Description

Λ
1
BESCHREIBUNG
Verfahren zur Regelung einer Heizeinrichtung und Heizeinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Heizeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 . Ferner betrifft die Erfindung eine Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Derartige Heizeinrichtungen dienen zur Erwärmung eines Heizmediums, wobei in der Regel Heizwasser eingesetzt wird. Die Heizeinrichtung weist dabei einen Brennraum auf, in dem ein Brennstoff, wie beispielsweise ein Gas, verbrannt wird. Dabei wird Verbrennungsluft über ein Gebläse zugeführt. Die freiwerdende Wärme wird in einem Wärmetauscher an das Heizmedium übertragen.
Für eine saubere Verbrennung ist ein richtiges Verhältnis vom zugeführten Verbrennungsluftvolumen und zugeführter Brennstoffmenge wesentlich. Wird zu wenig Luft zugeführt, kann der Brennstoff nicht vollständig verbrennen. Dadurch ergeben sich hohe Schadstoffemissionen, insbesondere von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoff. Wird zu viel Luft zugeführt, wird die Verbrennung abgekühlt, was ebenfalls zu erhöhten Schadstoffemissionen führt.
Üblicherweise erfolgt eine Steuerung der Menge an zugeführter Verbrennungsluft durch die entsprechende Ansteuerung des Gebläses. Das Gebläse weist in der Regel ein Gebläserad auf, dessen Drehzahl einen Volumenstrom der Verbrennungsluft beeinflusst, also das Volumen je Zeiteinheit. Dabei kann der Volumenstrom überwacht werden.
Es ist bekannt, den Volumenstrom durch Differenzdruckmessung zu ermitteln. Dafür wird beispielsweise in DE 10 159 033 A1 vorgeschlagen, an zwei unterschiedlichen Messstellen einen Druck zu erfassen. Da zwischen den beiden Messstellen aufgrund eines Geschwindigkeitsunterschiedes ein statischer Druck der Verbrennungsluft teilweise in einen dynamischen Druck umgewandelt wird, kann zwischen den Messstellen ein Differenzdruck gemessen werden. Daraus lässt sich in bekannter Weise der Volumenstrom bestimmen. Zusätzlich wird eine Drehzahl eines Gebläserades gemessen und unter Berücksichtigung der Geräteauslegung damit der Volumenstrom bestimmt. Damit wird ein redundantes Kontrollsystem erhalten. Dieses Verfahren benötigt eine spezielle Luftführung und mehrere Messstellen. Es ist daher relativ aufwendig und damit kostenintensiv. Dabei können die Messergebnisse beispielsweise durch Verschmutzungen oder durch Parameteränderungen verfälscht werden. Außerdem besteht das Problem von Drift- und anderen Alterungserscheinungen.
In DE 19 945 562 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Fahrzeugheizgerätes beschrieben, wobei eine Drehzahl eines Gebläses zur Steuerung eines Volumenstromes einer Verbrennungsluft geregelt wird. Dabei wird eine Verbrennung im Brennraum durch einen Druck- oder Schalldrucksensor überwacht.
In DE 10 2005 01 1 021 A1 ist ein Verfahren zur Anpassung der Geräteheizleistung eines gebläseunterstützten Heizgeräts an die individuellen Druckverluste eines Frischluft-Abgas- Leitungssystems beschrieben, wobei eine Gebläsedrehzahl und eine Gebläseleistung erfasst wird. Liegt das Verhältnis der Gebläsedrehzahl zur gemessenen Gebläseleistung nicht in einem vorgebbaren Bereich, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
Ferner ist es bekannt, einen Massenstrom über Heizdrahtsensoren zu ermitteln. Diese sind jedoch relativ teuer und empfindlich. Dabei treten häufig Drifterscheinungen auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und insbesondere eine Regelung der Heizeinrichtung mit geringem Aufwand zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Gemäß Anspruch 1 werden ein statischer Druck und/oder eine Leistungsaufnahme des Gebläses ermittelt, wobei ein Volumenstrom der Verbrennungsluft anhand der Drehzahl in Verbindung mit dem statischen Druck und/oder der Leistungsaufnahme bestimmt wird. Eine Drehzahlerfassung ist bei variabel ansteuerbaren Gebläsen in der Regel ohnehin vorgesehen. Zusätzlich muss also nur ein Sensor zur Erfassung des statischen Drucks und/oder der Leistungsaufnahme des Gebläses vorgesehen werden. Dies lässt sich mit sehr wenig Aufwand realisieren. Dabei sind derartige Sensoren als Massenartikel sehr kostengünstig erhältlich.
Bevorzugterweise werden Referenzwerte für einen Druckkoeffizienten und/oder einen Leistungskoeffizienten in Abhängigkeit von einem Volumenstromkoeffizienten an einem Referenzgebläse ermittelt, wobei die Referenzwerte bei der Bestimmung des Volumenstromes berücksichtigt werden. Der Druckkoeffizient H ist abhängig von der Erdbeschleunigung g, der Drehzahl N, dem Durchmesser D des Gebläserades sowie dem statischen Druck h und berechnet sich nach folgender Formel:
Da es sich bei der Erdbeschleunigung g um eine konstante Größe und beim Durchmesser des Gebläserades um eine bekannte, unveränderbare Größe handelt, lässt sich nach Messung des statischen Drucks und der Drehzahl der Druckkoeffizient bestimmen.
Der Leistungskoeffizient P ist abhängig von der Leistungsaufnahme W, der Dichte der Verbrennungsluft p, der Drehzahl N, dem Durchmesser D und berechnet sich nach folgender Formel:
p _ W
~ p x N3 D5 (2)
Die Dichte der Verbrennungsluft kann näherungsweise als konstant angesehen werden. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann die Dichte aber auch zusätzlich erfasst werden. Der Durchmesser des Gebläserades ist konstant. Durch Erfassung von Drehzahl und
Leistungsaufnahme lässt sich der Leistungskoeffizient also einfach berechnen.
Der Volumenstromkoeffizient F, der eine quadratische Funktion des Druckkoeffizienten und des Leistungskoeffizienten ist, ist abhängig vom Volumenstrom V , der Drehzahl N sowie dem Durchmesser D und berechnet sich nach folgender Formel:
Zu den jeweils auf Grundlage der gemessenen Drehzahl und der gemessenen
Leistungsaufnahme bzw. des ermittelten statischen Drucks berechneten Druckkoeffizienten oder Leistungskoeffizienten lässt sich anhand von Referenzwerten, die bei einem geometrisch ähnlichen Gebläse gewonnen wurden und beispielsweise in Form von Kennlinien hinterlegt sind, der Volumenstromkoeffizient bestimmen. Daraus lässt sich dann relativ einfach der Volumenstrom anhand obiger Formel (3) bestimmen. Der Volumenstrom kann also mit relativ geringem Aufwand ermittelt werden. Zur Erhöhung der
Betriebssicherheit kann der Volumenstrom gegebenenfalls auch auf zwei Wegen parallel ermittelt werden, also einmal über die Messung der Leistungsaufnahme und zum anderen über die Erfassung des statischen Drucks. Um den Volumenstrom mit ausreichender Genauigkeit bestimmen zu können, sollte die Reynoldszahl ausreichend hoch sein und Einflüsse der Viskosität sollten gering sein. Dies ist in der Regel aber gegeben.
Vorzugsweise wird die Leistungsaufnahme des Gebläses aus der von einem elektrischen Gebläsemotor aufgenommenen elektrischen Leistung ermittelt, wobei ein Wirkungsgrad berücksichtig wird. Es ist mit weniger Aufwand verbunden, die elektrische
Leistungsaufnahme zu erfassen, als eine mechanische Leistung des Gebläserades zu bestimmen. Dabei ist die mechanische Leistung von der elektrischen Leistung und dem Wirkungsgrad abhängig, der von einer Last und einer Motorgeschwindigkeit abhängig ist. Dieser Wirkungsgrad kann beispielsweise durch Versuche ermittelt werden und dann in einer Steuerung hinterlegt sein. Der Zusammenhang zwischen elektrischer
Leistungsaufnahme und mechanischer Leistung stellt sich wie folgt da, wobei ηε den
Wikrungsgrad bezeichnet, der beispielsweise von der Last und einer Motorgeschwindigkeit abhängig ist.:
Figure imgf000006_0001
Vorzugsweise wird der statische Druck in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse ermittelt. Bei ausgeschaltetem Gebläse kann dann der aktuelle Luftdruck ermittelt werden während im Betrieb der statische Druck der Verbrennungsluft relativ genau bestimmt werden kann.
Die Aufgabe wird auch durch die Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Diese Heizeinrichtung dient zum Erwärmen eines Heizmediums, insbesondere von Heizwasser, und weist einen Brennraum auf, in den über ein Gebläse Verbrennungsluft und über eine Zuleitung Brennstoff zuführbar ist. Dabei weist die Heizeinrichtung einen Drehzahlsensor und einen Drucksensor und/oder einen Leistungssensor auf. Durch Bestimmung des Volumenstroms der Verbrennungsluft lässt sich die Verbrennung dann gut regeln. Insbesondere kann das zugeführte Volumen an Verbrennungsluft in
Abhängigkeit von der Menge an zugeführten Brennstoff angepasst werden. Damit wird eine optimale Verbrennung gewährleistet. Die Erfindung wird im Folgenden anhand verschiedener Ausführungsbeispiel in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Hierin zeigen in schematischer Ansicht:
Fig. 1 eine Heizeinrichtung einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 eine Heizeinrichtung einer zweiten Ausführungsform und
Fig. 3 ein Diagramm mit einer Leistungskoeffizientenkennlinie und einer
Druckkoeffizientenkennlinie.
In Fig. 1 ist eine Heizeinrichtung schematisch dargestellt, die ein Gebläse 1 , einen Brenner, einen Wärmetauscher 3, einen Abzugskanal 4 und ein Abzugsrohr 5 aufweist. Über das Gebläse 1 wird Verbrennungsluft in einen Brennraum der Heizeinrichtung gefördert. In dem Brennraum sind auch der Brenner 2 und der Wärmetauscher 3 angeordnet. Zum Brenner 2 wird Brennstoff, wie beispielsweise ein Gas, gefördert. Dies ist jedoch nicht dargestellt. Zur Energieversorgung des Gebläses 1 weist dieses eine Versorgungsschnittstelle 1.2 auf.
Im Wärmetauscher 3 wird die im Brenner frei werdende Wärme an ein Heizmedium, wie beispielsweise Heizwasser, übertragen.
Für eine saubere und emissionsarme Verbrennung ist es erforderlich, das zugeführte Volumen an Verbrennungsluft auf die zugeführte Menge an Brennstoff abzustimmen. Ein Volumenstrom wird dabei wesentlich durch eine Drehzahl des Gebläses 1 beeinflusst. Die Drehzahl eines Gebläserades wird daher mittels eines Drehzahlsensors 1 .1 erfasst, der beispielsweise als Hall-Sensor ausgebildet ist. Über einen Drucksensor 1 .3 wird ein statischer Druck der Verbrennungsluft zwischen Gebläse 1 und Brenner 2 ermittelt.
Der Drucksensor 1 .3 und der Drehzahlsensor 1 .1 sind mit einer Steuerung 6 verbunden, die anhand der ermittelten Werte für eine Drehzahl des Gebläserades und des statischen Druckes einen Volumenstrom berechnet. Dafür weist die Steuerung 6 einen Speicher auf, in der Referenzwerte für einen Druckkoeffizienten, einen Leistungskoeffizienten und einen Volumenstromkoeffizienten in Form von Kennlinien hinterlegt sind. Diese Referenzwerte sind an einem Referenzgebläse ermittelt worden und sind auf Gebläse mit ähnlichen geometrischen Abmessungen übertragbar. Die Bestimmung des Volumenstromes kann also relativ einfach durch Erfassung der Drehzahl und des statischen Drucks erfolgen. In Fig. 2 ist eine gegenüber Fig. 1 leicht abgewandelte Ausführungsform dargestellt. Gleiche und einander entsprechende Elemente sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Neben der Erfassung der Drehzahl des Gebläserades über den Drehzahlmesser 1 .1 wird bei dieser Ausführungsform eine Leistungsaufnahme über einen Leistungssensor gemessen und der Steuerung 6 zur Verfügung gestellt. Dabei erfolgt eine Messung der elektrischen Leistung, die einem Motor des Gebläses 1 zugeführt wird. Anhand dieser Leistung und der Drehzahl berechnet dann die Steuerung den durch das Gebläse 1 zum Brenner 2 bzw. in den Brennraum geführten Volumenstrom.
Fig. 3 ist ein Diagramm, in dem in einer ersten Kennlinie ein Druckkoeffizient H und in einer zweiten Kennlinie ein Leistungskoeffizient P jeweils über einem Volumenstromkoeffizienten F aufgetragen ist. Dabei handelt es sich um Kennlinien, die aus Referenzwerten ermittelt wurden.
Durch Erfassung der Drehzahl und des statischen Druckes ist es mit oben angegebener Formel (1 ) möglich, den Druckkoeffizienten zu bestimmen. Aus der Kennlinie gemäß Fig. 3 lässt sich dann der Volumenstromkoeffizient ablesen und daraus anhand obiger Formel (3) der Volumenstrom berechnen.
In entsprechender Weise lässt sich durch Erfassung der Drehzahl und der aufgenommenen Leistung mit obiger Formel (2) der Leistungskoeffizient ermitteln und anhand der Kennlinie in Fig. 3 der dazugehörige Volumenstromkoeffizient bestimmen. Daraus lässt sich mit obiger Formel (3) der Volumenstrom berechnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Heizeinrichtung ermöglichen also die Ermittlung des Volumenstroms mit geringem Aufwand. Dabei sind nur zwei Sensoren erforderlich, nämlich ein Drehzahlsensor und ein Drucksensor oder ein Drehzahlsensor und ein Leistungssensor. Im Übrigen erfolgt die Berechnung anhand von fest hinterlegten Werten und Abhängigkeiten. Damit unterliegt die Bestimmung des Volumenstroms nur einer geringen Fehlerhäufigkeit. Eine saubere, emissionsarme Verbrennung kann damit sichergestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zur Regelung einer Heizeinrichtung, die einen Brennraum aufweist, in die über ein steuerbares Gebläse mit einem Gebläserad Verbrennungsluft eingebracht wird, wobei eine Drehzahl des Gebläserads erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein statischer Druck und/oder eine Leistungsaufnahme des Gebläses ermittelt wird, wobei ein Volumenstrom der Verbrennungsluft anhand der Drehzahl in Verbindung mit dem statischen Druck und/oder der Leistungsaufnahme bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Referenzwerte für einen Druckkoeffizienten und/oder einen Leistungskoeffizienten in Abhängigkeit von einem Volumenstromkoeffizienten ermittelt werden, wobei die Referenzwerte bei der
Bestimmung des Volumenstroms berücksichtigt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzwerte in Form einer Druckkoeffizientenkennlinie und/oder einer Leistungskoeffizientenkennlinie hinterlegt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Leistungsaufnahme des Gebläses aus der von einem elektrischen Gebläsemotor aufgenommenen elektrischen Leistung ermittelt wird, wobei ein Wirkungsgrad berücksichtig wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der
statische Druck in Strömungsrichtung hinter dem Gebläse ermittelt wird.
6. Heizeinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Erwärmen eines Heizmediums, insbesondere von Heizwasser, mit einem
Brennraum, in den über ein Gebläse (1 ) Verbrennungsluft und über eine Zuleitung Brennstoff zuführbar ist, wobei die Heizeinrichtung einen Drehzahlsensor (1 .1 ) und einen Drucksensor (1 .3) und/oder einen Leistungssensor (1 .4) aufweist.
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KR1020157004326A KR102119376B1 (ko) 2012-08-23 2013-08-19 가열 장치의 조절 방법 및 가열 장치
ES13753841.9T ES2632942T3 (es) 2012-08-23 2013-08-19 Procedimiento para la regulación de un equipo de calentamiento y equipo de calentamiento
EP13753841.9A EP2888530B1 (de) 2012-08-23 2013-08-19 Verfahren zur regelung einer heizeinrichtung und heizeinrichtung
US14/423,323 US20150233578A1 (en) 2012-08-23 2013-08-19 Method for regulating a heating unit, and heating unit
CN201380044363.9A CN104583679B (zh) 2012-08-23 2013-08-19 用于调节加热装置的方法和加热装置

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PT (1) PT2888530T (de)
WO (1) WO2014029721A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3121516A1 (de) * 2015-07-23 2017-01-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum steuern eines kondensationsheizkessels und heizkessel für die ausführung des verfahrens
EP3321582A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-16 Hubert Ziegler Vorrichtung zur regelung eines schornsteindruckes für eine feuerstelle und verfahren zur schornsteindruckkonstantregelung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2413047B2 (de) † 2010-07-30 2021-11-17 Grundfos Management A/S Brauchwassererwärmungseinheit
US10502418B2 (en) * 2015-03-17 2019-12-10 Intergas Heating Assets B.V. Device and method for mixing combustible gas and combustion air, hot water installation provided therewith, corresponding thermal mass flow sensor and method for measuring a mass flow rate of a gas flow
PT108703B (pt) 2015-07-17 2021-03-15 Bosch Termotecnologia, S.A. Dispositivo para aparelhos de aquecimento e processo para a operação de um dispositivo para aparelhos de aquecimento
CN106642711B (zh) * 2015-09-22 2022-09-16 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 双传感燃烧系统
US10962257B2 (en) * 2015-12-09 2021-03-30 Fulton Group N.A., Inc. Compact fluid heating system with high bulk heat flux using elevated heat exchanger pressure drop
EP3296634B1 (de) * 2016-09-14 2018-12-12 Valeo Thermal Commercial Vehicles Germany GmbH Verfahren zur konstanthaltung des dem brennerraum eines mobilen heizgerätes zugeführten verbrennungsluft-massenstroms und nach einem solchen verfahren arbeitendes heizgerät
DE102018104242A1 (de) * 2018-02-26 2019-08-29 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Verfahren zum Betreiben eines brennstoffbetriebenen Fahrzeugheizgeräts
PT111114A (pt) 2018-08-30 2020-03-02 Bosch Termotecnologia Sa Processo para regular um dispositivo de aquecimento

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159033A1 (de) * 2000-12-01 2002-09-05 Vaillant Gmbh Regelungsverfahren für Heizungsgeräte
DE102005011021A1 (de) * 2004-09-22 2006-09-21 Vaillant Gmbh Verfahren zur Anpassung der Geräteheizleistung eines gebläseunterstützten Heizgerätes an die individuellen Druckverluste eines Frischluft-Abgas-Leitungssystems

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT378251B (de) * 1975-02-12 1985-07-10 Fascione Pietro Vorrichtung zur zufuehrung eines gasfoermigen brennstoffes zu einem brenner
US4330260A (en) * 1979-01-31 1982-05-18 Jorgensen Lars L S Method and apparatus for regulating the combustion in a furnace
FR2512179A1 (fr) * 1981-08-27 1983-03-04 Sdecc Chaudiere a gaz etanche a tirage force avec regulation par microprocesseur
JPH0436508A (ja) * 1990-06-01 1992-02-06 Toshiba Corp 燃焼機
US5037291A (en) * 1990-07-25 1991-08-06 Carrier Corporation Method and apparatus for optimizing fuel-to-air ratio in the combustible gas supply of a radiant burner
DE9310451U1 (de) * 1993-03-05 1994-06-30 Landis & Gyr Business Support Steuer- bzw. Regeleinrichtung für Gas-Feuerungsautomaten von Heizungsanlagen
DE4326945C2 (de) * 1993-08-11 1996-10-24 Schott Glaswerke Regeleinrichtung für die Gaszufuhr zu einer Gaskocheinrichtung mit unter einer durchgehenden Kochfläche angeordneten Gasstrahlungsbrennern
JP3312978B2 (ja) * 1993-11-30 2002-08-12 株式会社ガスター 燃焼装置
DE19824521B4 (de) * 1998-06-02 2004-12-23 Honeywell B.V. Regeleinrichtung für Gasbrenner
DE19922226C1 (de) * 1999-05-14 2000-11-30 Honeywell Bv Regeleinrichtung für Gasbrenner
DE19945562B4 (de) 1999-09-23 2014-01-16 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Fahrzeugheizgerätes
AT413300B (de) * 2001-03-23 2006-01-15 Vaillant Gmbh Notlaufprogramm für heizungsgeräte
DE10109808C2 (de) * 2001-03-01 2003-12-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung eines brennerbetriebenen Heizgerätes an ein Luft-Abgas-System
DE10144404C2 (de) 2001-09-10 2003-09-18 Webasto Thermosysteme Gmbh Mobiles Zusatzheizgerät mit Ermittlung der Luftdichte
US6994620B2 (en) * 2003-04-30 2006-02-07 Carrier Corporation Method of determining static pressure in a ducted air delivery system using a variable speed blower motor
US7036559B2 (en) * 2003-07-08 2006-05-02 Daniel Stanimirovic Fully articulated and comprehensive air and fluid distribution, metering, and control method and apparatus for primary movers, heat exchangers, and terminal flow devices
AT412902B (de) 2003-09-23 2005-08-25 Vaillant Gmbh Verfahren zur anpassung der geräteheizleistung eines gebläseunterstützten heizgerätes
EP1701096A1 (de) * 2005-03-10 2006-09-13 Vaillant GmbH Verfahren zur Anpassung der Geräteheizleistung eines gebläseunterstützten Heizgerätes an die individuellen Druckverluste eines Frischluft-Abgas-Leitungssystems
US8303297B2 (en) 2007-10-31 2012-11-06 Webster Engineering & Manufacturing Co., Llc Method and apparatus for controlling combustion in a burner
US8738185B2 (en) * 2009-12-11 2014-05-27 Carrier Corporation Altitude adjustment for heating, ventilating and air conditioning systems
CN102345635B (zh) * 2010-08-03 2014-04-02 沈阳鼓风机研究所(有限公司) 循环流化床锅炉节能风机系列模型
ITBA20110037A1 (it) * 2011-07-07 2013-01-08 Ind Plant Consultant Srl Metodo per la protezione dei compressori centrifughi dal fenomeno del pompaggio
US20130260664A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Eccentric fan housing
US20130345995A1 (en) * 2012-05-21 2013-12-26 Carrier Corporation Air Flow Control And Power Usage Of An Indoor Blower In An HVAC System

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159033A1 (de) * 2000-12-01 2002-09-05 Vaillant Gmbh Regelungsverfahren für Heizungsgeräte
DE102005011021A1 (de) * 2004-09-22 2006-09-21 Vaillant Gmbh Verfahren zur Anpassung der Geräteheizleistung eines gebläseunterstützten Heizgerätes an die individuellen Druckverluste eines Frischluft-Abgas-Leitungssystems

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3121516A1 (de) * 2015-07-23 2017-01-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum steuern eines kondensationsheizkessels und heizkessel für die ausführung des verfahrens
FR3039260A1 (fr) * 2015-07-23 2017-01-27 Bosch Gmbh Robert Procede de gestion d'une chaudiere a condensation et chadiere pour la mise en oeuvre du procede
EP3321582A1 (de) * 2016-11-14 2018-05-16 Hubert Ziegler Vorrichtung zur regelung eines schornsteindruckes für eine feuerstelle und verfahren zur schornsteindruckkonstantregelung

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