EP2682674A2 - Verfahren zum Betreiben einer Brennstelle und Brennstelle - Google Patents

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EP2682674A2
EP2682674A2 EP13173567.2A EP13173567A EP2682674A2 EP 2682674 A2 EP2682674 A2 EP 2682674A2 EP 13173567 A EP13173567 A EP 13173567A EP 2682674 A2 EP2682674 A2 EP 2682674A2
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EP
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alarm
flame detector
fuel
burner
wood
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Hans Matthiessen
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    • F23N2241/02—Space-heating

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a manually with solid fuels, in particular with wood or wood-like fuels, fed, burner.
  • the invention relates to a burner, such as an oven, fireplace or the like with a combustion chamber for the combustion of solids as fuel with manual fuel supply.
  • the invention relates to a flame detector for monitoring manually loaded burners.
  • the invention therefore relates to a method, a device and a detector for monitoring the manual operation of a wood or wood-like fuel burning station.
  • the pellet heating or the woodchip heating called.
  • these processes require uniform fuel suitable for automatic feed, which as a rule can not be produced on its own, and therefore must be purchased and stored in storage bins.
  • the company Harck recommends laying 3 logs of wood in the combustion chamber and burning them with sufficient supply of combustion air for complete combustion until they are only left in the combustion chamber as embers and only then same To refill 3 logs again. This achieves complete combustion and clean operation, as well as uniform heat output throughout the day. This method is called interval method in the following.
  • a disadvantage of this method is that because of the size of the furnace, with a rated power adapted to the required performance at 2-digit outdoor temperatures below freezing, especially during the transitional period, at normal log size still too much power is delivered.
  • For a well-functioning combustion requires that several pieces of wood, i. at least two, better at three, lie together and support each other by their heat dissipation in the combustion, as any operator of a stove knows from experience.
  • Pellet or wood chip heating systems are equipped with optical or thermal monitoring devices for the fire monitoring the combustion chamber to take in the automatic measures of the fuel tracking for the desired performance of the fire, or if no more fire is detected to indicate a fault.
  • the DE102004028306 B4 describes a tiled stove or the like for combustion of solids-like fuel which is fed manually.
  • an evaporator burner arrangement with an ignition device.
  • various sensors may be present.
  • a flame detector designed as a temperature sensor or the like can be present, the signal of which indicates whether ignition has taken place in the combustion chamber or combustion proceeds.
  • a method of a burner and a flame detector for more efficient operation of a wood or wood fuel burning station i. as wood briquettes or peat is suitable, the method should be able to produce a matched the outside temperature of the building heat output, and to avoid the disadvantages of the aforementioned methods, such as increased work or insufficient operating temperature.
  • the process task is solved by a method for operating a manually with solid fuel, especially wood or wood-like fuels, fed, burning, that the operation consists of cyclic intervals in which the heating power of the burner is significantly influenced by the fact that between heating phases in which, for example the burner is brought to operating temperature with approximately rated power, pauses are switched.
  • a certain minimum amount of fuel is maintained when manual refueling, an amount that is able to reach the target temperature to substantially reduce permanent deposits of condensates in the oven and is so large that it burns long enough, and thus an increased workload makes unnecessary.
  • the regulation of the required average heating power is achieved by varying waiting times over time. After the flames of the still present in the combustion chamber fuel are extinguished and are in the combustion chamber as embers, after the manually or automatically set waiting time by refueling can still keep the fire alive. Owners of wood-burning stoves know that, depending on the type of fuel, embers may remain in the combustion chamber for up to several hours until they completely cool to ash.
  • the average power is achieved in that in the course of the heating process intervals of combustion with flame and high heat output with waiting times in which the fuel as embers in the combustion chamber is alternated with less heat release.
  • the waiting time can be short or equal to zero at the desired high heat output and take a long time at the desired low heat output, i. even be so long that the embers in the combustion chamber are even extinguished and need to be re-heated.
  • the proposed process is called in the following interval process.
  • Table 1 shows the process in tabular form.
  • the device task is solved by a burner, such as furnace, chimney or the like with a combustion chamber for burning solids as fuel with manual fuel supply, that a flame detector is provided with a control that is formed in the impending fuel shortage generating an alarm. Therefore, the alarm operator can limit himself to the timely refueling of the alarm. He always comes just at the right time to refill the fuel.
  • the signal threshold is a reference value. This can be set in the control.
  • the currently measured signal from a sensor monitoring the burner is compared by the controller with this reference value serving as a signal threshold. If the sensor signal exceeds or falls below this signal threshold, a signal is generated by this result which generates an alarm and / or initiates actuators.
  • the object is also achieved by a flame detector for monitoring manually charged burners in that he is a focal point is assigned and is arranged in visual contact with the combustion chamber.
  • the flame detector detects as soon as the fuel is used up and gives an alarm in time, so that it can be refilled.
  • flame detector eg: EP000002064491 B1
  • EP000002064491 B1 which detects with an optical 5Detektor the approximately 4 to 8 Hz flicker frequency of flames.
  • the apparatus according to claim 3 or the detector according to claim 6 is designed in functional modes such that it maps an advantageous handling of a stove with respect to the manual refueling of fuel as a cyclic interval process.
  • the apparatus is provided with means having cyclically linked logic states which are advantageous for monitoring the imaged, discontinuous, manual process steps involved in the heating, burning and refueling of a wood-burning stove.
  • the unit In the interval process, the unit is able to detect how long the fuel is still burning with flame, to wait for the flame to extinguish a latency, the duration of which depends on the room temperature reached and in which the embers are still in the combustion chamber and then after draining this waiting time by an alarm to indicate that fuel must be refilled.
  • the device thus supports the very advantageous because labor and fuel-saving and therefore environmentally friendly interval process for stoves, in which the output heating power on the one hand by the choice of fuel quantity in the batch refueling and on the other By choosing the waiting time after extinguishing the flames, so by the choice of the time in which the fuel gives off as heat embers in the oven, can be well influenced.
  • the unit can be retrofitted in front of an existing wood-burning stove with a window, and it can be tilted on the stand, so that it can be tilted at the appropriate distance and height before the window of the stove that the optical detector has good visibility of the focal point.
  • This stand is sufficiently high so that the optical detector is located above the combustion chamber door, so as not to obstruct the opening of this door, this is the interpretation of the stand with a swivel arm at the end of the device attached is advantageous, or the stand has wheels there the furnace door has to be opened and lowered to refuel and the stand can be easily withdrawn from the swivel range of the door.
  • the aforementioned optical sensor is hung with a hitch directly to the firing door at the top of the window, so that it moves together with the door, or is attached to the wall of the stove above the door later, if there is room and the optical sensor from there has a good view of the focal point.
  • the temperature sensor for detecting the room temperature is advantageously arranged on the side facing away from the burner of the housing, where where the fan and the air is sucked for cooling the electronics.
  • the following describes how the electronic device advances the functions of the alarm functions depending on the state of the burner.
  • Alarm mode goes, i. the absence of flames is acknowledged with an alarm, but in a waiting mode, it waits for the appearance of flames and initially only visually indicates whether it detects flames or not.
  • the device will automatically or manually switch to the operating state, i. Mode, "Flame monitoring" switched.
  • the device is an adjustable or by the temperature of the room to be heated certain waiting time, which determines after what time you want to be alerted to replenish fuel. If you want to heat up a lot, ie if the room temperature is still low, this time is very short. If only a little heating is required, this time will be an adjustable maximum ie one hour or more, depending on how long, according to the operator's own experience, the fuel used in the special oven keeps the embers. If you prefer to reheat before extinguishing the embers in order to avoid the renewed heating, then you have to go the laborious way and by choosing smaller amounts of fuel during reheating the output power to reduce if necessary. If you want to accept that the embers are extinguished and you then have to heat up again, then the pause can be extended until the room temperature measured in the device in this operating mode falls below the desired setpoint temperature that can be set on the device.
  • This alarm is on the one hand visually displayed on the device, or acoustically, sufficiently loud, so you can hurry to other rooms in the home to refill fuel.
  • the waiting mode also fulfills the function that you can take some time to refill wood, or you can let the fire, if you want, even go out without the device interferes with a new alarm.
  • the button for acknowledging the alarm is advantageously at the same time the key with which you can cycle through the function modes.
  • FIG. 2 shows as an embodiment of the design of the device, if a 5kostante average heating power is to be achieved, with a constant but adjustable by the user waiting time.
  • the electronics 12 connected to the optical detector 7 evaluate the output signal and forward the results to the optical display 13. This is advantageously realized by a series of LEDs 18 and the acoustic alarm transmitter 14 on the side or rear side of the device housing 4 , or via the antenna 15 for an alarm transmitter remotely connected by radio technology.
  • a single button 16 is sufficient for switching on the device and operating the state modes. By pressing the button 16 for the first time, the device is switched on. After switching on, the device is in the mode I "waiting for flames", which is flame detection when heating or reheating.
  • transition to mode III "wait” is usually almost always automatic in the absence of flames in the fire, but can also be done with the help of the button, just to be able to manually cycle the device sequentially through the various modes, in order to bring it into the appropriate fashion according to the status of the fire or also to be able to test the functions.
  • the glowing heat of the glowing, not yet completely burned fuel is used before new fuel is added.
  • This adjustable time is also the manipulated variable with which the power of the burner can be controlled.
  • the device is again in Mode I: "Flame detection during heating or reheating".
  • the maximum adjusting waiting time after detecting the absence of flames is adjustable with a knob 17 either in stages or continuously between 5 min to 5 h.
  • the minimum waiting time of 5 minutes is also necessary here so that the device is not immediately in case of short-term failure of flames, as well as during the heating in the alarm mode. If flames start again after starting the waiting time, the waiting time starts again.
  • the modes are optically displayed with a series of LEDs 18 in the example shown.
  • the device is switched off by pressing the button 16 for more than 2 sec.
  • a battery or battery 19 supplies power to the electronics. When supplying the battery, it is also possible to connect a charger.
  • FIG. 3 shows the extension of the device by a temperature sensor 7a and an adjustability 17a of the target temperature of the heated space. This makes it possible to make the waiting break after extinguishing the flames dependent on the difference between the setpoint and the actual temperature.
  • the setting option 17 is then used for the maximum waiting time, the to prevent the break being extended so far that it needs to be re-fueled.
  • the knob is simply turned to the right stop and thus turned off by this time setting is extended so far that it no longer interferes with the process.
  • FIG. 4 shows the block diagram as an embodiment of the electronics without p-processor.
  • the sequence of the process steps with the partially conditional transitions controls a memory module 20 with a look-up table as state memory.
  • the inputs 20a of the memory module are the addresses under which is stored as information of the respective next status of the controller and appears at the outputs 20b as a control signal and the optical display 13 with the LED 18 of the respective mode or the acoustic alarm transmitter 14 or via the transmitter the antenna 15 drives.
  • a pulse generator 31 as a clock ensures that with the rising pulse edge, the address is transferred to the memory and with the falling information is output.
  • the wait after the Failure of flames or the desired temperature of the room can be adjusted by means of two knobs 17 and 17 a on the housing from the outside.
  • the optical sensor 7 is connected to the input of the bandpass filter 21.
  • the comparator 22 ensures that only signals of a certain size reach the evaluation and the memory module is driven with a digital signal.
  • the temperature sensor 7a is connected to the preamplifier 21a and compared via the comparator 22a with the setpoint temperature.
  • Mode I is fulfilled with the device switched off. When heating up, you have to wait until there are significant flames, only then the device is switched on and then already in mode II "flame monitoring", after failure of flames it goes into mode III "wait” and after 5 min in mode IV "Alarm in the absence of flames" ( FIG. 4 ).
  • the optical detector 7 realized here by a photoresistor, gives its output signal, ie a signal with the flicker frequency of the flames of about 4 to 20 Hz via the 4 to 20 Hz bandpass filter 21 to the gain-adjustable preamplifier 23 on whose output signal to the Stage detector 24 goes.
  • the upper edge of the bandpass has been extended to 20 Hz, as the flicker frequency increases with a heavy chimney draft.
  • the amplification of the preamplifier is now adjusted so that the green LED 24a still flashes at the minimum recognizable flame size in time with the flicker frequency.
  • the electronics can also be realized for the comfortable execution of the device with the help of a micro-processor.
  • the operation and display of the prior art with a digital display and two buttons for turning on the device and the operation of the menu as + - keys executable.
  • Process step I is the same in the fueling and refueling function.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betrieb einer manuell mit Feststoffen beschickten Brennstelle. Die Brennstelle ist mit einem Flammendetektor (7) zur Überwachung der Verbrennung des Brennstoffs und mit einer Alarmfunktion ausgestattet. Das Gerät kann manuell und/oder automatisch in die für Überwachung und Steuerung der Prozessschritte der bei der handbeschickten Brennstelle auftretenden logischen Funktions-Zustände, wie Anheizen, Heizen, Warten und Alarmieren geschaltet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer manuell mit festen Brennstoffen, insbesondere mit Holz oder holzähnlichen Brennstoffen, beschickten, Brennstelle.
  • Außerdem betrifft die Erfindung eine Brennstelle, wie Ofen, Kamin oder dergleichen mit einem Brennraum zur Verbrennung von Festkörpern als Brennmaterial mit manueller Brennstoffzufuhr.
  • Schließlich betrifft die Erfindung einen Flammendetektor zur Überwachung von manuell beschickten Brennstellen.
  • Gegenstand der Erfindung ist also ein Verfahren, ein Gerät und ein Detektor zur Überwachung des manuellen Betriebes einer Brennstelle für Holz oder holzähnliche Brennstoffe.
  • Alle Besitzer von Kaminöfen kennen das Problem: Wenn man zum Ofen kommt um nachzusehen, ob wieder Brennstoff nachgelegt werden soll, ist es entweder noch nicht so weit oder, wenn man Glück hat, kommt man grade zum rechten Moment. Ganz schlecht ist es, wenn man zu spät kommt und wieder neu anheizen muss. In Erwartung, dass man im ungünstigen Fall zu spät kommt neigt man dazu häufiger mal nachzusehen und im Zweifelsfall auch mehr oder öfter Brennstoff nachzulegen, als für die richtige, bedarfsgerechte Energieerzeugung eigentlich ausreichend wäre, was dazu führt, dass man zu viel Arbeitsaufwand in den Betrieb des Ofens hineinsteckt und zu viel Brennstoff verbraucht. Das führt dazu, dass man zu viel Geld ausgibt und mehr Abgase in die Umwelt entlässt, als eigentlich notwendig wäre. Zudem ist es unkomfortabel, weil es im Haus zu warm ist. Man kann zwar dann ein Fenster öffnen und die Umwelt heizen, was auch nicht grade sparsam ist.
  • Nun gibt es Öfen, die durch manuelle oder eine thermostatische Zuluftregelung das geschilderte Problem versuchen zu lösen, indem die Zuluft und damit die Wärmeleistung des Ofens gedrosselt wird, wenn die Temperatur des Ofens die Solltemperatur erreicht oder überschreitet. Damit wird erreicht, dass sich die Leistung des Verbrennungsprozesses vergleichmäßigt und durch die Wahl der Grenztemperatur an den Bedarf angepasst werden kann. Das funktioniert zum bedarfsgerechten Heizen ganz gut. Es hat jedoch den Nachteil, dass der Verbrennungsprozess im Ofen wegen der gedrosselten Sauerstoffzufuhr unvollständig wird und vermehrt CO und nichtverbrannte Aerosole im Abgas auftauchen, was zur energiemäßig ungünstigen Ausbeute des Holzes als Brennstoff führt, weil ein Teil des Brennstoffes unverbrannt im Abgas den Ofen verlässt. Zudem ist das Ergebnis eine Verschmutzung des Ofens und des Abgassystems mit Kondensaten aus den Aerosolen. Desweiteren erfolgt eine Umweltverschmutzung, denn der Schornstein qualmt jetzt.
  • Bessere Vorschläge gewährleisten daher eine vollständige Verbrennung durch ausreichenden Luftzufluss und die Leistungsregelung durch die Menge des zugeführten Brennstoffes.
  • Als Beispiel seien die Pelletheizung oder die Hackschnitzelheizung genannt. Dabei handelt es sich jedoch um aufwändige, automatische Verbrennungsverfahren, die mehr einer Zentralheizung von größeren Gebäuden oder Blockheizkraftwerken angepasst sind. Zudem erfordern diese Verfahren gleichmäßigen für die automatische Zuführung geeigneten Brennstoff, der in der Regel nicht selbst hergestellt werden kann, und deshalb zugekauft und in Vorratsbunkern bereitgehalten werden muss. Die Firma Harck empfiehlt in ihrer Betriebsanleitung für ihr Modell eco-plus nach dem Anheizen jeweils 3 Scheite Holz im Brennraum zu legen und diese unter ausreichender Zufuhr von Verbrennungsluft für die vollständige Verbrennung abzubrennen, bis sie nur noch als Glutstücke im Brennraum liegen und erst dann auf gleiche Weise wieder 3 Scheite nachzulegen. Damit wird eine vollständige Verbrennung und ein sauberer Betrieb erreicht und eine über den ganzen Tag im Mittel gleichmäßige Wärmeabgabe. Dieses Verfahren wird im Folgenden Intervallverfahren genannt.
  • Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass wegen der Größe des Ofens, mit einer Nennleistung angepasst an die erforderliche Leistung bei 2-stelligen Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes, besonders während des Übergangszeit, bei normaler Holzscheitgröße noch zu viel Leistung abgegeben wird. Eine gut funktionierende Verbrennung erfordert nämlich dass mehrere Holzstücke , d.h. mindestens zwei, besser bei drei, zusammenliegen und sich gegenseitig durch ihre Wärmeabstrahlung in der Verbrennung unterstützen, wie jeder Betreiber eines Kaminofens aus Erfahrung weiß.
  • Um zu kleineren Leistungen zu kommen, könnte man die Holzscheitgröße reduzieren, man kommt dann zu Brennstoffmengen, die natürlich schneller abbrennen und daher häufiger nachgelegt werden müssen, was wegen des erhöhten Arbeitsaufwandes nachteilig ist. Zudem hat man die passende Holzscheitgröße auch nur durch zusätzlichen Arbeitsaufwand zur Hand. Weiter ist nachteilig, dass mit diesem Brennverfahren der Ofen und die Abgasleitungen nie richtig heiß werden, so dass Kondensate aus den Verbrennungsgasen sich an den Wandungen niederschlagen und zur Verschmutzung führen.
  • Stand der Technik heute ist, dass fast alle Kaminöfen mit einem Fenster in der Tür ausgestattet sind, so dass man die Ofentür nicht öffnen muss, wenn man nachzuschauen will, wie weit der Brennstoff niedergebrannt ist, allerdings ist es dann notwendig, dass man im Zimmer anwesend ist, um ab und zu einen Blick darauf werden zu können. Ist man im Hause mit anderen Tätigkeiten beschäftigt, ist es erforderlich, diese ab und an zu unterbrechen, um nach dem Feuer zu sehen. Das Ergebnis ist wie anfangs beschrieben.
  • Pellet- oder Hackschnitzelheizanlagen sind mit optischen oder thermischen Überwachungseinrichtungen für das Feuer ausgestattet, die die Brennkammer überwachen, um in der Automatik Maßnahmen der Brennstoffnachführung für die gewünschte Leistung des Feuers zu ergreifen, oder wenn kein Feuer mehr detektiert wird eine Störung anzuzeigen.
  • Die DE102004028306 B4 beschreibt einen Kachelofen oder dergleichen zur Verbrennung von feststoffkörperartigem Brennmaterial der manuell beschickt wird. Um zu vermeiden, dass bei zu langen Nachlegepausen versehentlich das Feuer erlischt, wird vorgeschlagen, zusätzlich eine Verdampferbrenneranordnung mit einem Zündorgan vorzusehen. Um den Betrieb der Verdampferbrenneranordnung auch ohne manuelle Interaktion zuverlässig steuern zu können, können verschiedene Sensoren vorhanden sein. So kann beispielsweise im Bereich der Brennkammer ein als Temperatursensor oder dgl. ausgeführter Flammwächter vorhanden sein, dessen Signal zu erkennen gibt, ob in der Brennkammer eine Zündung stattgefunden hat bzw. eine Verbrennung abläuft.
  • Beim manuellen Betrieb eines Kaminofens ist der Betreiber beim Intervallverfahren allerdings immer noch auf seine Schätzung angewiesen, wie hoch er in Abhängigkeit von der erreichten Raumtemperatur die Verlängerung der Wartezeiten ausdehnen soll, was bei fehlender Anwesenheit im Raum, wie anfangs beschrieben leicht dazu führen kann, dass die Glut soweit abgekühlt ist, dass man neu anheizen muss, obwohl gemäß Wärmebedarf noch während der Glutzeit hätte nachgelegt werden müssen. Man tendiert also immer noch dazu, zu früh nachzulegen mit dem anfangs beschrieben Folgen. Gesucht ist also eine Einrichtung, die dem Benutzer anzeigt, wann zur rechten Zeit Brennstoff nachzulegen ist, was ja auch umweltpolitische und monetäre Vorteile hat, denn durch das richtige Timing des Brennstoffnachlegens wird Brennstoff gespart zusammen mit einem Komfortgewinn, denn man kann durch richtiges Nachlegen von Brennstoff verhindern, dass es zu warm oder nicht ausreichend warm im Hause ist. Eine Arbeitsersparnis bei der Bedienung der Brennstelle ist ebenfalls wünschenswert.
  • Gesucht ist daher ein Verfahren eine Brennstelle und ein Flammdetektor, zum rationelleren Betrieb einer Brennstelle für Holz oder holzähnliche Brennstoffe, d.h. wie Holzbriketts oder Torf geeignet ist, wobei das Verfahren in der Lage sein soll, eine der Außentemperatur des Gebäudes angepasste Wärmeleistung herzustellen, sowie die Nachteile der vorher genannten Verfahren, wie erhöhtem Arbeitsaufwand oder nicht ausreichende Betriebstemperatur, vermeiden soll.
  • Die Verfahrensaufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer manuell mit festen Brennstoffen, insbesondere mit Holz oder holzähnlichen Brennstoffen, beschickten, Brennstelle, dadurch gelöst, dass der Betrieb aus zyklischen Intervallen besteht, bei denen die Heizleistung der Brennstelle wesentlich dadurch beeinflusst wird, dass zwischen Heizphasen, bei denen z.B. die Brennstelle mit annähernd Nennleistung bis auf Betriebstemperatur gebracht wird, Pausen geschaltet werden.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist in Anspruch 2 beschrieben.
  • Dabei wird eine bestimmte minimale Brennstoffmenge beim manuellen Nachlegen von Brennstoff eingehalten, eine Menge, die in der Lage ist, die Solltemperatur zur weitgehenden Verringerung von dauerhaften Ablagerungen von Kondensaten im Ofen zu erreichen und auch so groß ist, dass sie ausreichend lange brennt, und damit einen erhöhten Arbeitsaufwand unnötig macht. Die Regulierung der erforderlichen mittleren Heizleistung wird durch unterschiedliche Wartezeiten während der Zeit erreicht. Nachdem die Flammen des noch in der Brennkammer vorhandenen Brennstoffes erloschen sind und in der der Brennkammer als Glutstücke liegen, kann nach Ablauf der manuell oder automatisch eingestellten Wartezeit durch Nachlegen immer noch das Feuer am Leben erhalten. Besitzer von Kaminöfen wissen, dass abhängig von der Art des Brennstoffes Glutstücke bis zu mehreren Stunden im Brennraum liegen, bis sie vollständig zu Asche abkühlen.
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird die mittlere Leistung dadurch erreicht, dass im Ablauf des Heizungsprozesses Intervalle der Verbrennung mit Flamme und hoher Wärmeabgabe mit Wartezeiten in denen der Brennstoff als Glutstücke im Brennraum liegt unter geringerer Wärmeabgabe abwechseln. Dabei kann die Wartezeit bei gewünschter großer Heizleistung kurz oder gleich Null sein und bei gewünschter geringer Heizleistung sehr lang andauern, d.h. sogar so lang sein, dass die Glutstücke in der Brennkammer sogar erloschen sind und neu angeheizt werden müssen.
  • In der Regel wird man versuchen, das neue Anheizen wegen des Arbeitsaufwandes zu vermeiden und die Wartezeit soweit zu begrenzen, dass die noch vorhandenen Glutstücke in deren Brennkammer den nachgelegten Brennstoff entzünden können.
  • Bei dem vorgeschlagenen Verfahren gibt es für die Gestaltung der Wartezeiten 3 Möglichkeiten, die je nach dem gewünschten Ergebnis alternativ
    1. 1. über der Zeit kostante mittlere Wärmeabgabe erzeugen: Die Wartezeit ist dann konstant in den Intervallen.
    2. 2. die Wärmeabgabe der Differenz zwischen Ist- und Solltemperatur des beheizten Raumes anpassen. Die angepasste Wartezeit, d.h. die maximale Dauer ist jedoch soweit begrenzt, dass nicht neu angeheizt werden muss.
    3. 3. die Wärmeabgabe der Differenz zwischen Ist- und Solltemperatur des beheizten Raumes anpassen. Die angepasste Wartezeit, d.h. die maximale Dauer ist unbegrenzt, dass heißt es muss u.U. neu angeheizt werden.
  • Der vorgeschlagene Prozess wird im folgenden Intervallprozess genannt.
  • Die Tabelle 1 zeigt für den Prozess den tabellarischen Ablauf.
  • Die Vorrichtungsaufgabe wird durch eine Brennstelle, wie Ofen, Kamin oder dergl. mit einem Brennraum zur Verbrennung von Festkörpern als Brennmaterial mit manueller Brennstoffzufuhr dadurch gelöst, dass ein Flammdetektor mit einer Steuerung vorgesehen ist, die bei drohendem Brennstoffmangel einen Alarm erzeugend ausgebildet ist. Daher kann der Betreiber der Brennstelle bei Alarm sich auf das zeitgerechte Nachlegen von Brennstoff beschränken. Er kommt immer genau zur richtigen Zeit, um den Brennstoff nachzulegen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Brennstelle sind in den Unteransprüchen 4 und 5 beschrieben.
  • Als Signalschwelle dient ein Referenzwert. Dieser kann in der Steuerung eingestellt werden. Das aktuell gemessene Signal eines Sensors, der die Brennstelle überwacht, wird von der Steuerung mit diesem Referenzwert, der als Signalschwelle dienst, verglichen. Über- oder unterschreitet das Sensorsignal diese Signalschwelle, wird durch dieses Ergebnis ein Signal generiert, das einen Alarm erzeugt und/oder Aktuatoren initiiert.
  • Die Aufgabe wird auch durch einen Flammendetektor zur Überwachung von manuell beschickten Brennstellen dadurch gelöst, dass er einer Brennstelle zugeordnet ist und in Sichtkontakt zum Brennraum angeordnet ist. Der Flammdetektor erkennt, sobald der Brennstoff verbraucht ist und gibt rechtzeitig einen Alarm, damit nachgelegt werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Flammendetektors sind in den Unteransprüchen 7 bis 10 beschrieben.
  • Erfindungsgemäß handelt es sich um einen aus der Brennertechnik oder Brandschutztechnik an sich seit mehr als 40 Jahren bekannten Flammendetektor, (z.B. : EP000002064491 B1 ) der mit einem optischen 5Detektor die ca. 4 bis 8 Hz-Flackerfrequenz von Flammen erkennt. Jedoch ist das Gerät nach Anspruch 3 oder der Detektor nach Anspruch 6 in Funktionsmodi so gestaltet, dass es eine vorteilhafte Handhabung eines Kaminofens bezüglich des manuellen Nachlegens von Brennstoff als zyklischen Intervall Prozess abbildet.
  • Das Gerät ist mit einer Einrichtung ausgestattet, die zyklisch miteinander verknüpfte logische Zustände aufweist, die zum Überwachen der abgebildeten, diskontinuierlichen, manuellen Prozessschritte beim Anheizen, Verbrennen und Nachlegen von Brennstoff bei einem Kaminofen vorteilhaft sind. Beim Intervallprozess ist das Gerät in der Lage, zu erkennen, wie lange der Brennstoff noch mit Flamme brennt, um nach Erlöschen der Flamme eine Wartezeit einzulegen, deren Dauer von der erreichten Raumtemperatur abhängt und in der die Glutstücke noch im Brennraum liegen und dann nach Ablaufen dieser Wartezeit durch einen Alarm anzuzeigen, dass Brennstoff nachgelegt werden muss.
  • Das Gerät unterstützt damit das sehr vorteilhafte, da arbeits- und brennstoffsparend und daher umweltfreundliches Intervallverfahren für Kaminöfen, bei dem die abgegebene Heizleistung einerseits durch die Wahl der Brennstoffmenge beim diskontinuierlichen Nachlegen und andererseits durch die Wahl der Wartezeit nach Verlöschen der Flammen, also durch die Wahl der Zeit, in der der Brennstoff als Glutstücke im Ofen seine Wärme abgibt, gut beeinflusst werden kann.
  • Durch die Ausstattung mit einem in der Höhe verstellbaren Ständer kann das Gerät vor einem bereits vorhandenen Kaminofen mit Fenster nachträglich beigestellt werden, und es kann am Ständer geneigt werden, so dass man es in passendem Abstand und passender Höhe vor dem Sichtfenster des Kaminofens so neigen kann dass der optische Detektor gute Sicht auf die Brennstelle hat. Dieser Ständer ist ausreichend hoch damit der optische Detektor oberhalb der Brennraumtür angeordnet ist, um dem Öffnen dieser Tür nicht im Wege zu stehen, dazu ist die Auslegung des Ständers mit einem Schwenkarm an dessen Ende das Gerät befestigt ist vorteilhaft, oder der Ständer hat Räder da die Ofentür zum Nachlegen von Brennstoff ab- und an geöffnet werden muss und der Ständer dazu leicht aus dem Schwenkbereich der Tür zurückgezogen werden kann.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass der zuvor genannte optische Sensor mit einer Anhängevorrichtung direkt an der Feuerungstür am oberen Rand der Sichtscheibe aufgehängt ist, so dass er sich zusammen mit der Tür bewegt, oder oberhalb der Tür an der Wand des Kaminofens nachträglich befestigt wird, wenn dort Platz ist und der optische Sensor von dort eine gute Sicht auf die Brennstelle hat.
  • Wegen der vom Ofen abgegebenen Strahlungshitze ist sicherzustellen, dass die Elektronik des Gerätes sich nicht unzulässig erhitzt. Das kann entweder durch eine warmfeste Elektronikauslegung oder mit einem Schirmblech vor dem Gerät mit Fenster für den Sensor oder/und einen eingebauten Lüfter erreicht werden der vorzugsweise erst anläuft, wenn das Innere des Gehäuses eine Temperatur oberhalb eines bestimmten Werten, z.B. 60 °C über 60 °C hat. Der Temperatursensor für die Erfassung der Raumtemperatur wird vorteilhaft auf den der Brennstelle abgewandten Seite des Gehäuses angeordnet, da wo der Lüfter auch die Luft für die Kühlung der Elektronik angesaugt wird.
  • Der Erstausrüster ab Fabrik des Kaminofens hat natürlich noch mehr Möglichkeiten zur Anordnung auch im Inneren des Ofens, wegen der Hitzeempfindlichkeit von Elektronik ist dann allerdings auch da bei voller Leistung des Ofens für eine ausreichende Kühlung zu sorgen, der Sensor für die Raumtemperatur ist allerdings vorteilhaft außerhalb des Gehäuses anzuordnen. Auch bereits vorhandene Brennstellen lassen sich vorteilhaft mit erfindungsgemäßen Geräten nachrüsten.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung in einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft beschrieben. Die Figuren der Zeichnung zeigen im Einzelnen:
    • Figur 1:
    eine perspektivische Ansicht eines Kaminofens mit erfindungsgemäßen Flammdetektor,
    Figur 2:
    die Gestaltung eines Ausführungsbeispiels des Gerätes,
    Figur 3:
    die Erweiterung des erfindungsgemäßen Gerätes durch einen Temperatursensor,
    Figur 4:
    das Schaltbild einer Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Flammdetektors und
    Figur 5:
    das Schaltbild einer vereinfachten Schaltungsanordnung des erfindungsgemäßen Flammdetektors.
  • Im Folgenden wird beschrieben, wie die elektronische Einrichtung die Funktionen der Alarmfunktionen in Abhängigkeit vom Zustand der Brennstelle weiterschaltet.
  • Vor dem Anheizen schaltet man das Gerät an, wobei es nicht sofort in den
  • Alarmmode geht, d.h. das Ausbleiben von Flammen mit einem Alarm quittiert, sondern in einen Wartemodus, es wartet auf das Auftreten von Flammen und zeigt zunächst nur optisch an, ob es Flammen erkennt oder nicht.
  • Wenn die kontinuierliche Erkennung von Flammen für mehr als 5 min positiv ist, wird das Gerät automatisch oder von Hand in den Betriebszustand, d.h. Modus, "Flammen Überwachen" geschaltet.
  • Wenn das Feuer heruntergebrannt ist, werden die Flammen nach einiger Zeit erlöschen, was von dem Gerät erkannt wird.
  • Je nachdem wie hoch die Raumtemperatur ist d.h. wie stark man heizen möchte, geht das Gerät dann eine einstellbare oder durch die Temperatur des zu heizenden Raumes bestimmte Wartezeit, die bestimmt nach welcher Zeit man alarmiert werden möchte, um Brennstoff nachzulegen. Wenn stark geheizt werden soll d.h. die Raumtemperatur noch niedrig ist, ist diese Zeit sehr kurz, wenn nur wenig geheizt werden soll, wird diese Zeit ein einstellbares Maximum d.h. z.B. eine Stunde oder mehr betragen, je nachdem wie lange nach eigener Erfahrung des Betreibers der verwendete Brennstoff im dem speziellen Ofen die Glut hält. Wenn man lieber vor dem Verlöschen der Glut nachheizen will, um das neuerliche Anheizen zu vermeiden, dann muss man den arbeitsaufwändigeren Weg gehen und durch die Wahl kleinerer Brennstoffmengen beim Nachheizen die abgegebene Leistung im Bedarfsfall zu reduzieren. Wenn man in Kauf nehmen will, dass die Glut verlöscht und man dann erneut anheizen muss, dann kann die Pause solange ausgedehnt werden, bis die im Gerät bei dieser Betriebsart gemessene Raumtemperatur wieder unter die gewünschte am Gerät einstellbare Solltemperatur abfällt.
  • Dieser Alarm wird einerseits optisch am Gerät angezeigt, oder auch akustisch, ausreichend laut, damit man auch anderen Räumen in Hause herbeieilen kann, um Brennstoff nachzulegen.
  • Wenn dieser Ton stört, für den gibt es eine weiter verbesserte Version mit einer Übertragung des Alarms in Funk-Technik auf einen Empfänger, der wahlweise im Alarmfall einen optischen, akustischen oder auch einen Vibrationsalarm abgibt, wenn Brennstoff nachgelegt werden soll. Mit dem Quittieren des Alarms am Gerät oder am Funkempfänger geht das Gerät wieder in den Wartemodus und wartet auf das Auftreten von Flammen nach dem Nachlegen von Brennstoff.
  • Der Wartemodus erfüllt auch noch die Funktion, dass man sich etwas Zeit lassen kann, bis man Holz nachlegt, oder man kann das Feuer, wenn man will, auch ausgehen lassen, ohne, dass das Gerät mit einem neuerlichen Alarm stört.
  • Der Knopf zum Quittieren des Alarms ist vorteilhafter Weise gleichzeitig die Taste, mit der man zyklisch durch die Funktionsmodi schalten kann.
  • An einem Beispiel gemäß Figur 1 soll gezeigt werden, wie das Gerät am Kaminofen angeordnet werden kann:
    • Auf einem Ständer 1, mit einer Höhenverstellbarkeit 2 mit und mit einer ausreichen breiten Basis 3, damit die Gesamtanordnung nicht so leicht umkippt, sitzt das Gerätegehäuse 4 mit einem Fenster 5 auf der Vorderseite des Gerätes, also auf der dem Ofenfenster 6 zugewandten Seite, hinter dem der optische Detektor 7 angebracht ist. Das Gerätegehäuse 4 ist in einer Gabel 8 nach vorn unten neigbar, damit der optische Detektor 7 eine gute Sicht auf die Brennstelle 10 im Ofen hat. Um das Gerät schnell vom Ofenfenster 6 zum Öffnen der Ofentür 6a zurückzuziehen, gibt es optional Rollen 9 an den Füßen. Der Temperatursensor 7a ist, wie bereits beschrieben, auf der Rückseite, der der Brennstelle 10 abgewandten Seite des Geräte-Gehäuses 4, angebracht. Dort wird er ausreichend vor der Wärmestrahlung geschützt und es werden damit grobe Fehlmessungen vermieden.
  • Figur 2 zeigt als Ausführungsbeispiel die Gestaltung des Gerätes, wenn eine 5kostante mittlere Heizleistung erreicht werden soll, mit einer konstanten aber vom Benutzer einstellbaren Wartezeit.
  • Die an den optischen Detektor 7 angeschlossene Elektronik 12 wertet das Ausgangssignal aus und leitet die Ergebnisse weiter an die optische Anzeige 13. Dies wird vorteilhaft durch eine Reihe von LEDs 18 realisiert und den akustischen Alarmgeber 14 auf der Seite bzw. Rückseite des Geräte-Gehäuses 4, oder auch über die Antenne 15 für ein mittels Funk-Technik entfernt angeschlossenen Alarmgeber.
  • Ein einzelner Taster 16 reicht für das Einschalten des Gerätes und die Bedienung der Zustand-Modi aus. Durch erstmaliges Drücken der Taste 16 wird das Gerät einschaltet. Nach dem Einschalten ist das Gerät in dem Mode I "Warten auf Flammen", was Flammenerkennung beim Anheizen oder Nachheizen ist.
  • Es schaltet sich dann entweder automatisch bei unterbrechungsfreien Erkennen der ersten Flammen nach 5 min in den nächsten Mode II: "Flammen Überwachen" was das Erkennen des Ausbleibens von Flammen ist, oder es wird manuell durch Drücken der Taste 16 dahin gebracht.
  • Der Übergang in den Mode III "Warten" wird in der Regel fast immer automatisch beim Ausbleiben von Flammen im Feuer erfolgen, kann aber auch mit Hilfe der Taste erfolgen, einfach um das Gerät manuell der Reihe nach durch die verschiedenen Modi weiter tasten zu können, um es in den dem jeweiligen Status des Feuers angemessen richtigen Mode zu bringen oder auch, um die Funktionen testen zu können.
  • Während der Wartezeit wird die Gluthitze des glühenden, noch nicht vollständig verbrannten Brennstoffes ausgenutzt, bevor neuer Brennstoff nachgelegt wird. Diese einstellbare Zeit ist auch die Stellgröße, mit der die 5Leistung der Brennstelle gesteuert werden kann. Nach Ablauf der Wartezeit geht das Gerät in den nächsten Modus "Alarmierung". Mit dem Taster16 kann auch der Alarm quittiert werden.
  • Das Gerät ist nach der Quittierung des Alarms wieder im Mode I: "Flammenerkennung beim Anheizen oder Nachheizen".
  • Die sich maximal einstellende Wartezeit nach dem Erkennen des Ausbleibens von Flammen ist mit einem Drehknopf 17 entweder in Stufen oder kontinuierlich zwischen 5 min bis zu 5 h einstellbar.
  • Die minimale Wartezeit von 5 min ist auch hier notwendig damit das Gerät nicht sofort bei kurzzeitigem Ausbleiben von Flammen, wie auch während des Anheizens in den Alarmmode geht. Treten nach dem Starten der Wartezeit wieder Flammen auf, startet die Wartezeit von vorn.
  • Die Modi werden im gezeigten Beispiel optisch mit einer Reihe von LEDs 18 angezeigt. Ausgeschaltet wird das Gerät durch Drücken der Taste 16 für mehr als 2 sec.
  • Eine Batterie oder ein Akku 19 versorgt die Elektronik mit Strom. Bei der Versorgung mit dem Akku ist es auch möglich, ein Ladegerät anzuschließen.
  • Figur 3 zeigt die Erweiterung des Gerätes durch einen Temperatursensor 7a und einer Einstellbarkeit 17a der Solltemperatur des beheizten Raumes. Damit ist es möglich die Wartepause nach dem Verlöschen der Flammen von der Differenz zwischen Soll- und Ist-Temperatur abhängig zu machen. Die Einstellmöglichkeit 17 wird dann für die maximale Wartezeit benutzt, die verhindern soll, dass die Pause soweit ausgedehnt wird, dass neu angeheizt werden muss.
  • Wird diese Begrenzung nicht benötigt, wird der Drehknopf einfach an den 5rechten Anschlag gedreht und damit dadurch ausgeschaltet, dass diese Zeiteinstellung soweit ausgedehnt wird, dass sie nicht mehr in den Prozess eingreift.
  • Ebenso wird verfahren, wenn mit konstanter Pause gearbeitet werden soll. Dann wird der Temperatureinsteller 17a an den linken Anschlag gedreht und die Solltemperatur soweit nach unten verstellt, dass diese schon ohne Heizen erreicht ist und somit nur mit konstanter Pause gearbeitet wird, die mit 17eingestellt wird.
  • Figur 4 zeigt das Blockschaltbild als Ausführungsbeispiel der Elektronik ohne p-Prozessor. Die Reihenfolge der Prozessschritte mit den z.T. bedingten Übergängen steuert ein Speicherbaustein 20 mit einer look-up-Tabelle als Zustandsspeicher. Die Eingänge 20a des Speicherbausteins sind die Adressen unter dem als Information der jeweilig nächste Status der Steuerung abgelegt ist und an den Ausgängen 20b als Steuersignal erscheint und die optischen Anzeige 13 mit der LED 18 des jeweiligen Modus bzw. den akustischen Alarmgeber14 bzw. über den Sender die Antenne 15 ansteuert.
  • Ein Teil der Ausgangsvariablen der Ausgänge 20b wird zusammen mit den Eingangsvariablen aus der Bedienung, den Timern 30 und 30a für die Wartezeit nach Verlöschen der Flammen bzw. der jeweiligen 5 min bis zur Weiterschaltung in den nächsten Mode als Zielinformation für die Adresse, wo die Information für den nächsten Status steht, zurückgeführt.
  • Ein Pulsgenerator 31 sorgt als Taktgeber dafür, dass mit der ansteigenden Pulsflanke die Adresse in den Speicher übernommen wird und mit der abfallenden die Information ausgegeben wird. Die Wartezeit nach dem Ausbleiben von Flammen bzw. die Solltemperatur des Raumes kann mittels zweier Drehknöpfe 17 und 17 a am Gehäuse von außen eingestellt werden.
  • Der optische Sensor 7 wird an den Eingang des Bandpasses 21 angeschlossen. Der Komparator 22 stellt sicher, dass erst Signale einer bestimmten Größe zur Auswertung gelangen und der Speicherbaustein mit einem digitalen Signal angesteuert wird. Der Temperatursensor 7a wird an den Vorverstärker 21 a angeschlossen und über den Komparator 22a mit der Solltemperatur verglichen.
  • Eine sehr einfache und daher nicht nur preislich günstige sondern auch von technisch nicht so versierten Betreiber gut benutzbare Geräteausführung gemäß Figur 5 verzichtet auf die Einstellbarkeit der Wartezeit nach Verlöschen der Flammen, bedient jedoch die Grundfunktion des Intervallverfahrens und kennt nur 3 Moden: Der Mode I ist erfüllt mit dem ausgeschalteten Gerät. Beim Anheizen muss darauf gewartet werden, bis deutlich Flammen auftreten, erst dann wird das Gerät eingeschaltet und ist dann bereits im Mode II " Flammen Überwachen", nach Ausbleiben von Flammen geht es dann in Mode III "Warten" und nach 5 min in Mode IV "Alarm beim Ausbleiben von Flammen" (Figur 4).
  • Es hat lediglich eine grüne LED 24a, die als Anzeige für die richtige Einstellung des Sensor-Vorverstärker benutzt wird und eine rote LED 28a, die den Alarmfall bei Ausbleiben der Flammen anzeigt. Zum Quittieren und Ausschalten des Alarms, wird das Gerät einfach wieder in den Status "Anheizen oder Nachheizen" (=AUS) geschaltet.
  • Die folgende Beschreibung dient der Erläuterung der Elektronikfunktion.
  • Der optische Detektor 7, hier durch einen Photowiderstand realisiert, gibt sein Ausgangssignal, d.h. ein Signal mit der Flackerfrequenz der Flammen von etwa 4 bis 20 Hz über den 4 bis 20 Hz- Bandpass 21 an den in der Verstärkung einstellbaren Vorverstärker 23 weiter, dessen Ausgangssignal an den Aussteuerungsdetektor 24 geht. Der obere Rand des Bandpasses wurde auf 20 Hz erweitert, da bei heftigem Kaminzug die Flackerfrequenz ansteigt. Die Verstärkung des Vorverstärkers wird jetzt so eingestellt, dass bei der minimal zu erkennenden Flammengröße die grüne LED 24a noch deutlich im Takt der Flackerfrequenz blinkt. Das stellt dann auch sicher, dass der Kondensator 26 des Zeitgliedes 25 für die Wartezeit mit dem Auftreten von Flammen stets sicher aufgeladen wird und erst, wenn das Flackersignal ausbleibt langsam über einen hochohmigen Widerstand 27 entladen kann, so dass erst nach etwa 5 min die Spannung am Kondensator so weit abgefallen ist, dass der Alarm vom Alarmkomparator 28 ausgelöst werden kann und die rote LED 32 und der akustische Alarmgeber 33 angeht.
  • Zum Abstellen des Alarms stellt man das Gerät einfach mit dem EIN-AUS-Schalter 29 aus. Nach dem Nachlegen von Brennstoff wird das Gerät erst wieder angeschaltet, wenn deutlich Flammen auftreten, was in der Regel nach wenigen Sekunden der Fall ist. Solange muss man bei der einfachen und preiswerten Ausführung des Gerätes schon warten, was durchaus zumutbar ist.
  • Natürlich kann die Elektronik auch für die komfortable Ausführung des Gerätes mit Hilfe eines Mikro-Prozessors realisiert werden. Dann ist Bedienung und Anzeige dem Stand der Technik entsprechen mit einer Digitalanzeige und zwei Tastern für das Einschalten des Gerätes und der Bedienung des Menues als + - Tasten ausführbar.
  • Der Funktionsumfang des Gerätes und die Gestaltung des Geräteprogramms entspricht dem in Tabelle 1 dargestellten Prozessablauf. Bei Wahl eines Prozessors als Elektronik-Basis besteht bei Funkübertragung des Alarms in Ausführung mit Funk-Technik zusätzlich die Möglichkeit der Kanalwahl, entweder wie bekannt mit zwei Stufenschaltern oder über die digitale Bedienoberfläche.
    Prozessschritt / Variante Prozessschritt-Bez. Geräte-Funktion (Moden) Bedingung zum Übergang auf den nächsten Zustand Bedingungen für Prozess-Sprünge
    0 AUS Warten auf Drücken der Quittiertaste
    I Anheizen / Nachlegen von Brennstoff Warten auf Flammen treten länger als ca. 5 min ohne zeitliche Unterbrechung von mehr als 5 sec Flammen auf? treten nach 10 min keine Flammen auf, springt die Zustandssteuerung zu Prozessschritt IV (Alarm)
    ODER
    Drücken der Quittiertaste
    ODER
    Drücken der Quittiertaste länger als 2 sec -> (AUS)
    II Heizen Flammen überwachen bleiben länger als ca. 5 min ohne zeitliche Unterbrechung Flammen aus? Drücken der Quittiertaste länger als 2 sec -> Prozessschritt 0 (AUS)
    ODER
    Drücken der Quittiertaste
    III / 1 Nutzen der Gluthitze Warten Ablauf der eingestellten Wartezeit bis ca. 60 min Drücken der Quittiertaste länger als 2 sec -> (AUS)
    III / 2 Nutzen der Gluthitze und Beobachten der Raumtemperatur Warten Ablauf der eingestellten max. Wartezeit bis ca. 60 min Drücken der Quittiertaste länger als 2 sec -> Prozessschritt 0 (AUS)
    ODER
    Abfall der Raumtemperatur unter die eingest. Solltemp.
    ODER
    Drücken der Quittiertaste
    III / 3 Beobachten der Raumtemperatur Warten Abfall der Raumtemperatur unter die eingestellte Solltemperatur Drücken der Quittiertaste länger als 2 sec -> Prozessschritt 0 (AUS)
    ODER
    Drücken der Quittiertaste
    IV Brennstoff nachlegen nötig Alarmieren Alarm ausschalten durch Drücken der Quittiertaste Drücken der Quittiertaste länger als 2 sec -> Prozessschritt 0 (AUS)
    ODER
    2 min Alarm ohne Quittieren
    I wie oben (zyklisch) Anheizen / Nachlegen von Brennstoff Warten auf Flammen treten länger als 5 min ohne zeitliche Unterbrechung von mehr als 5 sec Flammen auf? treten nach 10 min keine Flammen auf, springt die Zustandssteuerung zu Prozessschritt IV (Alarm)
    ODER
    Drücken der Quittiertaste
    ODER
    Drücken der Quittiertaste länger als 2 sec -> (AUS)
  • Der Prozessschritt I ist in der Funktion Anheizen und Nachlegen von Brennstoff gleich.
    • Tabelle 1 Bezugszeichenliste
    • 1
    Ständer
    2
    Höhenverstellbarkeit
    3
    Basis des Ständers
    4
    Gerätegehäuse
    5
    Fenster des Gerätegehäuses
    6
    Ofenfenster
    6a
    Ofentür
    7
    optischer Detektor
    7a
    Temperatursensor
    8
    Gabel nach vorn unten neigbar
    9
    Rollen
    10
    Brennstelle
    11
    Ofen
    12
    Elektronik
    13
    Optische Anzeige
    14
    akustischer Alarmgeber
    15
    Antenne
    16
    Taster
    17
    Einstellung der Wartezeit
    17 a
    Einstellung der Solltemperatur
    18
    LED zur Anzeige der Funktionsmodi
    19
    Akku zur Stromversorgung
    20
    Speicherbaustein
    20a
    Eingänge des Speicherbausteins
    20b
    Ausgänge des Speicherbausteins
    21
    Bandpass 4 bis 20 Hz
    22
    Komparator
    23
    Vorverstärker
    24
    Aussteuerungsdetektor
    24a
    grüne LED
    25
    Zeitglied
    26
    Kondensator des Zeitgliedes
    27
    Widerstand des Zeitgliedes
    28
    Alarmkomparator
    29
    Ein-Aus-Schalter
    30
    Timer für die Wartezeit nach dem Verlöschen der Flammen
    30a
    5-min-Timer
    31
    Pulsgeber
    32
    rote LED
    33
    akustischer Alarmgeber

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer manuell mit festen Brennstoffen, insbesondere mit Holz oder holzähnlichen Brennstoffen, beschickten Brennstelle, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrieb aus zyklischen Intervallen besteht, bei denen die mittlere Heizleistung der Brennstelle wesentlich dadurch beeinflusst wird, dass zwischen Heizphasen, bei denen z.B. die mittlere Brennstelle mit annähernd Nennleistung bis auf Betriebstemperatur gebrachten wird, Pausen geschaltet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dauer der Pause fest und/oder manuell eingestellt und/oder oder automatisch einstellt wird, insbesondere in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Raumtemperatur-Ist und Raumtemperatur-Soll.
  3. Manuell beschickte Brennstelle wie Ofen, Kamin oder dergleichen zum Verfeuern von festen Brennstoffen, insbesondere mit Holz oder holzähnlichen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flammdetektor mit einer Steuerung vorgesehen ist, die bei drohendem Brennstoffmangel einen Alarm erzeugend ausgebildet ist.
  4. Brennstelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine oder mehrere unterschiedliche Betriebsweisen oder Modi der Brennstelle einstellbar ausgebildet ist.
  5. Brennstelle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Betriebsweise der Brennstelle mindestens eine Signalschwelle zugeordnet ist, vorzugsweise unterschiedliche Signalschwellen für die Betriebsweisen Anheizen und/oder Nachlegen und/oder Heizen und/oder Nutzen der Gluthitze und/oder Brennstoff Nachlegen.
  6. Flammendetektor zur Überwachung von manuell beschickten Brennstellen, dadurch gekennzeichnet, dass er einer Brennstelle zugeordnet ist und in Sichtkontakt zum Brennraum angeordnet ist.
  7. Flammendetektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er auf einem Stativ, vorzugsweise auf einem auf der Unterlage rollbaren Ständer befestigt ist, der insbesondere in der Höhe zwischen etwa 0,5 m und 1,0 m verstellbar ist, wobei vorzugsweise zwischen Flammendetektor und seinem Ständer eine einstellbare Schwenkvorrichtung vorgesehen ist.
  8. Flammendetektor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Befestigungsvorrichtung, insbesondere eine Aufhängevorrichtung oder einen Magneten zur Befestigung des Flammdetektors am Rande des Brennraums, insbesondere eines Sichtfensters eines Kaminofens aufweist.
  9. Flammendetektor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Alarmfunktion aufweist und ein akustischer und/oder optischer Alarmgeber vorhanden ist und/oder eine optische Anzeige für die Betriebsweisen, d.h. Funktionszustände, vorhanden ist.
  10. Flammendetektor nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Alarm über eine drahtlose Wirkverbindung, vorzugsweise eine Funkverbindung, auf einen externen Alarmgeber übertragen wird, der den Alarm empfängt und darauf den Alarm sichtbar, höhrbar oder fühlbar wiedergibt
EP13173567.2A 2012-07-03 2013-06-25 Flammendetektor Withdrawn - After Issue EP2682674B1 (de)

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