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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Mischungsverhältnisses von Gas und Luft sowie der Leistung eines modulierenden vormischenden Gasgebläsebrenners gemäss den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches.
Bei solchen Gebläsebrennern kommt es aufgrund von Kondensatbildung und Verschmutzung im nachgeschalteten Wärmetauscher Im Laufe der Zeit zu einer Änderung der Strömungswiderstände, die zu einem Absinken der Wärmeleistung führen. Zur leistungsunabhängigen Einhaltung eines bestimmten Mischungsverhältnisses des Gas-Volumenstromes wird deshalb, wie aus der DE-OS 39 11 268 bekannt, als Führungsgrösse ein über einer Drosselstelle in einem Luftstrom des drehzahlvariablen Gebläses abgenommener Differenzdruck verwendet. Bei einer Erhöhung der Strömungswiderstände kommt es zu einer Verminderung des über der Drosselstelle anfallenden Differenzdruckes und zu einer Verminderung der Leistung des Brenners. Diese wird durch Erhöhung der Drehzahl des Gebläses wieder auf den gewünschten Wert angehoben.
Auf diese Weise wird die Leistung des Brenners konstant gehalten. Bei Unterschrel- tung eines bestimmten Differenzdruckes an der dem Gasgebläsebrenners vorgeordneten Drosselstelle wird der Brenner abgeschaltet und nach einer bestimmten Zeit wieder gestartet. Auch bei Erreichen einer bestimmten von der Leistung des Brenners abhängigen Grenzdrehzahl wird der Brenner abgeschaltet und nach einer kurzen Zeit wieder eingeschaltet.
Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, den Brenner auch dann noch sicher zu betreiben, wenn die Leistung des Brenners bel einer Änderung der Strömungswiderstände konstant gehalten. wird und es zu Brennerabschaltungen kommt.
Erfindungsgemäss wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs erreicht.
Durch die verriegelnde Abschaltung des Brenners bei Überschreiten einer bestimmten Anzahl von Abschaltungen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne können Störungen sicher erkannt und ein weiterer Betrieb des Brenners unterbunden werden.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen :
Fig. 1 schematisch ein Heizgerät,
Fig. 2 ein Fliessdiagramm des Verfahrensablaufes nach der Erfindung,
Fig. 3 und 4 Diagramme aus denen der durch die Erfindung erreichbare technische Fortschritt ersichtlich ist.
Das Heizgerät 26 nach Fig. 1 weist einen Brenner 11 und eine Unterdruckkammer 9 auf, die wiederum von einem Gehäuse 10 umgeben ist. Der Brenner 11 wird von einem Gebläse 3 mit einem Gas-LuftGemisch beaufschlagt, arbeitet also als Gasgebläsebrenner. Das Gas wird im Bereich einer Luftdrossel 1 In den Ansaugstutzen 12 des Gebläses 3 über eine Gasleitung 28, in der ein Gasmagnetventil 29 angeordnet 1St, zugeführt. Vom Ansaugstutzen 12 wird über einen Messanschluss 13 der statische Druck P2 abgenommen und einem Drucksensor 2 mit analogem Ausgang zugeführt.
Dieser Drucksensor 2 ist mit einem weiteren Druckanschluss 14 versehen, der den im Inneren der Unterdruckkammer 9 herrschenden Druck P1 über eine Öffnung 60 aufnimmt. Der Differenzdruck Apx. aus den Drücken P2 und pi wird einer Gas-Luft-Verbundsteuerung 8 zugeführt, die für ein entsprechendes GasLuft-Verhältnis sorgt.
Das in einem Messwertumformer 61 elektrisch umgeformte Ausgangssignal des Drucksensors 2 wird weiterhin über eine Leitung 15 einer Gerätesteuerung 7 zugeführt, die über eine Leitung 16 mit einem Vorlauftemperaturfühler 17, der die Messgrösse x liefert, verbunden ist und die über eine Leitung 18 den Motor 27 des Gebläses 3 in seiner Drehzahl steuert, wobei die Ist-Drehzahl nx des Gebläses 3 über einen Hallsensor 50 erfasst wird und als Signal über eine Signalleitung 49 an die Steuerung 7 übertragen wird.
Der Brenner 11 ist In einer Brennerkammer 19 angeordnet, In der sich auch ein Wärmetauscher 4 befindet. Die Brennerkammer 19 ist mit einem trichterförmigen Sammler 20 versehen, an den ein Kondensatablauf 21, in dem ein Siphon 22 angeordnet ist, und eine Abgasleitung 5 angeschlossen sind Die Abgasleitung 5 durchsetzt eine Zuluftleitung 6, über die Luft In das Innere der Unterdruckkammer 9 gelangen kann
Der Wärmetauscher 4 ist hydraulisch In Serie zu der doppelwandigen gekühlten Brennkammer 19 geschaltet, welche an eine Vorlaufleitung 23 angeschlossen ist. Eine Rücklaufleitung 24, In der eine Umlaufpumpe 25 angeordnet ist, ist an den Wärmetauscher 4 angeschlossen.
Durch Verschmutzung des Wärmetauschers 4 oder durch Kondensatbildung im Wärmetauscher 4 erhöhen sich der Strömungswiderstand im Abgasweg des Brenners, wodurch der Durchsatz des Gas-LuftGemisches durch das Gebläse 3 sinkt und die Leistung des Brenners 11 abnimmt. Durch Erhöhung der Drehzahl des Motors 27 des Gebläses 3 kann der zur Einhaltung der vorgesehen Leistung erforderliche Soll-Dlfferenzdruck Ap, wieder erreicht werden
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Dieser Soll-Differenzdruck Apw wird über einen einprogrammierten Algorithmus aus der erforderlichen Brennerleistung berechnet, die sich wiederum aus der In einem Soll-Wertgeber 53 gespeicherten VorlaufSoll-Temperatur W und der Vorlauf-Ist-Temperatur X berechnet.
Beim Start des Heizgerätes 26 liegt an einer elektrischen Leitung 37 eine Spannung an, die mittels einer Zündelektrode 36 das einströmende Gas-Luft-Gemisch zum Zünden bringt. Zuvor wird die IstDrehzahl nx des Gebläses 3 so weit erhöht, dass die Druckdifferenz Apx einen bestimmten Wert überschreitet. Ist dieser Wert erreicht, wird durch die Steuerung 7 das Gasventil 29 über die Steuerleitung 52 geöffnet, so dass über die Gas-Luft-Steuerung das Gas in das Gasrohr 51 und sodann In das Gebläse 3 strömen kann, wo es sich mit der angesaugten Verbrennungsluft vermischt. Wird das Heizgerät 26 abgeschaltet, wird über die Steuerung 7 das Gasventil 29 geschlossen und der Motor 27 des Gebläses 3 nach einer kurzen Nachlaufzeit abgeschaltet.
Das Heizgerät 26 wird gemäss dem in Fig 2 dargestellten Flussdiagramm betneben.
Der Drehzahl-ist-Wert nx wird ständig mit einer aus der Differenz von Vorlauftemperatur-Soll-Wert W und Vorlauftemperatur-Ist-Wert X In einem Rechenglied 42 errechneten und mit einer von der Belastung
EMI2.1
einem Vergleichsglied 44 überprüft, ob ein Zählwert A gleich Null ist, was bei der Inbetriebnahme des Gerätes der Fall ist. Wenn ja, werden sowohl ein Zeitmessglied 31, welches die Zelt t, in Sekunden ab dem Überschreiten von nmax misst, als auch ein Zählglied 32, welches den Zählwert A von Null auf Eins setzt, aktiviert. Das Heizgerät 26 wird danach so abgeschaltet, dass das Gas-Magnetventil 29 über die Steuerleitung 52 geschlossen wird und der Motor 27 des Gebläses 3 nach einer bestimmten Zelt über die Steuerleitung 18 abgeschaltet wird (Funktion Brenner AUS).
Zugleich misst ein weiteres Zeltglied 34 die Zelt t2 in Sekunden seit dieser Abschaltung. Wird von einem Vergleichsglied 35 erkannt, dass die Abschaltzelt talus, die über ein Soll-Wert-Potentiometer 33 vom Installateur eingestellt werden kann, überschritten wird, wird die Drehzahl nx des Motors 27 über die Steuerleitung 18 so lange erhöht, bis über die Signalleitung 15 der Apx-Wert onen in einem Speicher 54 befindlichen Wert Upstart überschritten hat. Dann wird über die Steuerleitung 52 das Gasmagnetventil 29 geöffnet und die Zündeinnchtung 36 über die Leitung 37 aktiviert (Funktion Brenner EIN).
Bei jedem Überschreiten der brennerbelastungsabhängigen Maximaldrehzahl nmax erhöht das Zählwerk 32 den im Zahlenspeicher 39 befindlichen Zählwert A um 1 und legt diesen Wert wieder Im Zahlenspeicher 39 ab. Wird nun in einem dritten Vergleichsglied 40 erkannt, dass dieser Zählwert A grösser ist als der in einem weiteren Speicher 41 befindliche nicht veränderliche Zahlenwert B, wird ein weiteres Vergleichsglied 45 aktiv. Dieses Vergleichsglied 45 vergleicht die aktuelle Zeit ti mit dem vom Installateur an einem Zeitwertgeber 46 veränderbaren Zeitwert tmax. ! st tmax grösser als ti, dann werden zunächst im Rücksetzer 47 der Zahlenwert für ti und der Zahlenwert für A gleich Null gesetzt und die zuvor beschriebene Funktion Brenner AUS durchlaufen.
Diese Funktion wird ebenso aktiviert, wenn der Zählwert A noch kleiner ist als der im Speicher befindliche Zahlenwert B. Wird Im Vergleicher 45 festgestellt, dass die Zelt t" in der B + 1 mal die Maximaldrehzahl überschritten wird, kleiner oder gleich dem Zahlenwert tmax 1St, dann wird das Magnetventil 29 über die Steuerleitung 52 ausgeschaltet, die Versorgungsspannung über die Steuerleitung 18 unterbrochen und die Funktion Brenner EIN nicht aktiviert, bis der Entstörtaster 48 betätigt wird und im Rücksetzer 47 t, und A gleich Null gesetzt werden. Während der ganzen Zeit wird über das Display 55 eine CodeNummer angezeigt, welche die Ursache der Abschaltung erklärt.
In Flg. 3 ist graphisch dargestellt, wie sich die Brennerbelastung, verglichen mit der erforderlichen Brennerbelastung, verhält, einmal mit der erfindungsgemäss realisierten Leistungssteuerung und einmal ohne.
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