WO2019170309A1 - Method for identifying the type of fuel gas during the starting operation of a fuel-gas-operated heating device and fuel-gas-operated heating device - Google Patents

Abstract

The invention relates to a method for identifying the type of fuel gas during the starting operation of a fuel-gas-operated heating device with electronic gas-air ratio control using a gas mass sensor for determining the fuel gas prior to starting the burner.

Description

VERFAHREN ZUR BRENNGASARTENERKENNUNG BEIM STARTVORGANG  METHOD FOR FUEL GAS DETECTION START-UP PROCEDURE

EINES BRENNGASBETRIEBENEN HEIZGERÄTS UND BRENNGASBETRIEBENES HEIZGERÄT  A FUEL-DRIVEN HEATER AND FUEL-DRIVEN HEATER

Beschreibung: Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brenngasartenerkennung bei einem brenngasbetriebenen Heizgerät. The invention relates to a method for fuel gas detection in a fuel gas operated heater.

Als Brenngasarten werden vorliegend insbesondere niederkalorisches und hochkalorisches Erdgas sowie Flüssiggas unterschieden. In particular, low calorific and high calorific natural gas and liquefied gas are distinguished as fuel gas types.

Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise in der deutschen Patentanmel- dung DE 10 2017 126 137.0 Verfahren zur Gemischregelung auf Basis eines Gasmassenstromsensors in Verbindung mit einer Gemischkalibration durch Flammenstrommessung bekannt. Dies betrifft jedoch im Wesentlichen die Ge- mischregelung während der Brenner im Betrieb ist. For example, in the German patent application DE 10 2017 126 137.0, methods for mixture regulation based on a gas mass flow sensor in conjunction with a mixture calibration by flame flow measurement are known from the prior art. However, this essentially concerns the mix control while the burner is in operation.

Beim Start eines Brenners des Heizgeräts sollte in möglichst kurzer Zeit ein zündfähiges Brenngas-Luft-Gemisch eingeregelt werden. Da sowohl das opti- male Gasluftverhältnis als auch die Zündleistung für die verschiedenen Brenn gase unterschiedlich sind, ist eine Bestimmung der Gasart vor oder während des Brennerstartes zur Einregulierung der Brenngas- und Luftmengen auf opti- male Startbedingungen erforderlich. When starting a burner of the heater, an ignitable fuel gas-air mixture should be adjusted in the shortest possible time. Since both the optimal For the different combustion gases, the determination of the type of gas before or during burner start-up is necessary to adjust the fuel gas and air quantities to optimum starting conditions.

Bei elektronischen Gas-Luft-Gemischregelungen für Heizgeräte müssen gasar- tenabhängige Betriebsparameter berücksichtigt werden. Bei Flüssiggas ist der Modulationsbereich in der Regel kleiner als bei Erdgas. Zudem unterschieden sich die Luftzahlen bei den einzelnen Leistungspunkten im Modulationsbereich des Heizgerätes. Zur automatischen Anpassung des Heizgerätes auf die jeweils zur Verfügung gestellte Brenngasart wird eine automatische Brenngasartenerkennung benötigt. For electronic gas-air mixture controls for heaters, gas-related operating parameters must be taken into account. For LPG, the modulation range is usually smaller than for natural gas. In addition, the air figures differed at the individual power points in the modulation range of the heater. For automatic adjustment of the heater to the type of fuel available in each case an automatic fuel gas detection is required.

Herkömmlicherweise wurde eine Brenngasartenerkennung während des Be- triebs des Brenners durchgeführt. Dabei erfolgte die Verbrennungsregelung beispielsweise nach dem lonisationsprinzip, wobei das Gas-Luftverhältnis soweit angepasst wird, dass eine saubere, vollständige Verbrennung vorliegt. Aus dem Verhältnis der Brenngasmenge zur Luftmenge während des Brennbetriebs kann auf die verwendete Gasart geschlossen werden, da die für die jeweiligen Brenngasarten benötigen Luftmengen bekannt sind. Diese Information liegt aber nur indirekt z.B. in Form einer Gebläsedrehzahl (Luftmenge) oder Gasre- gelventilansteuerung (Stellung oder Ansteuersignal) vor und ist somit sehr un- genau. Zudem ist eine Berücksichtigung der Brenngasart beim Start des Bren ners oder gar der Erstinbetriebnahme des Heizgerätes nicht möglich. Auch kann keine Fehlerdiagnose durchgeführt werden, wenn das Heizgerät nicht in Betrieb geht. Bei einer beispielsweise falsch im Heizgerät hinterlegten Brenn- gasart ist das Nichtzünden des Brenners und mithin das Nichtstarten des Heiz- gerätes sehr wahrscheinlich. Conventionally, fuel gas type detection has been performed during operation of the burner. The combustion control was carried out, for example, according to the ionization principle, wherein the gas-air ratio is adjusted so far that a clean, complete combustion is present. From the ratio of the fuel gas amount to the amount of air during the firing operation can be concluded that the type of gas used, since the required quantities of air for the respective types of fuel gas are known. This information is only indirectly, e.g. in the form of a fan speed (air quantity) or gas control valve control (position or control signal) and is therefore very inaccurate. In addition, a consideration of the fuel gas at the start of the Bren ners or even the first commissioning of the heater is not possible. Also, fault diagnosis can not be performed if the heater does not operate. In the case of a fuel gas stored incorrectly, for example, in the heater, igniting the burner and thus not starting the heater is very probable.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereit zu stellen, mit dem die Brenngasart vor dem Start des Heizgeräts festgestellt und für den Startvorgang genutzt wird. It is therefore the object of the present invention to provide a method to determine the fuel gas type before starting the heater and to use it for the starting process.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1 gelöst. This object is achieved by the feature combination according to claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Brenngasartenerkennung beim Start- vorgang eines brenngasbetriebenen Heizgeräts mit elektronischem Gas- Luftverbund vorgeschlagen, wobei das Heizgerät zumindest ein Gebläse zur Förderung eines Luftvolumenstromes, eine Gaszuführung mit einem Gasstellglied zur geregelten Zuführung eines Brenngases, einen Brenner, eine Zünd- einheit zur Zündung des Brenners, einen in der Gaszuführung angeordneten und von dem Brenngas angeströmten Sensor, und ein Steuergerät zur Rege- lung zumindest des durch das Gebläse geförderten Luftvolumenstromes und des einen Gasmassenstrom an Brenngas bestimmenden Gasstellglieds um- fasst. According to the invention, a method is proposed for the recognition of fuel gas during the starting process of a gas-operated heater with electronic gas-air network, wherein the heater at least one fan for promoting an air volume flow, a gas supply with a gas actuator for the controlled supply of a fuel gas, a burner, an ignition unit Ignition of the burner, a sensor arranged in the gas supply and flowed by the fuel gas, and a control unit for controlling at least the air volume flow conveyed by the fan and the gas actuator determining a gas mass flow to the fuel gas.

Der Sensor ist als Gasmassensensor ausgebildet, der sowohl die an den Brenner zugeführte Brenngasmasse als auch eine weitere physikalische Eigenschaft des Brenngases erfasst, mit der Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Brenngases möglich sind. Beispielsweise werden hierfür kalorimetrische Mikro- sensoren eingesetzt, die neben der Brenngasmasse die thermische Leitfähigkeit des Brenngases erfassen. Eine andere Möglichkeit besteht in wenigstens einem Sensor basierend auf dem Funktionsprinzip der Ultraschallmessung zur Ermittlung der Brenngasmasse und der jeweils brenngasabhängig vorliegenden spezifischen Schallgeschwindigkeit. The sensor is designed as a gas mass sensor, which detects both the fuel gas mass supplied to the burner and also a further physical property of the fuel gas, with which conclusions can be drawn about the composition of the fuel gas. For example, calorimetric microsensors are used for this, which detect the thermal conductivity of the fuel gas in addition to the fuel gas mass. Another possibility consists in at least one sensor based on the principle of operation of the ultrasound measurement for determining the fuel gas mass and the specific speed of sound depending on the particular fuel gas.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird wenigstens eine der vorgenannten physikalischen Eigenschaften des Brenngases durch den Gasmassensensor gemessen (zum Beispiel die thermische Leitfähigkeit) und an das Steuergerät übertragen. Das Steuergerät bestimmt dann aus dieser gemessenen Eigen- schaft des Brenngases die Brenngasart. In the method according to the invention, at least one of the aforementioned physical properties of the fuel gas is measured by the gas mass sensor (for example the thermal conductivity) and transmitted to the control unit. The control unit then determines from this measured intrinsic The combustion gas of the fuel gas.

Anschließend regelt das Steuergerät an dem Gasstellglied in Abhängigkeit von der bestimmten Brenngasart einen ersten Start-Gasmassenstrom ein, der un- terhalb einer Zündgrenze des Brenngases der bestimmten Brenngasart liegt. Die Zündgrenzen der jeweiligen Brenngasarten sind allgemein bekannt und lassen sich beispielsweise in Form von Kennlinien im Steuergerät hinterlegen. Subsequently, the control unit regulates at the gas actuator in dependence on the particular type of fuel gas, a first starting gas mass flow, which is below an ignition limit of the fuel gas of the particular fuel gas. The ignition limits of the respective types of fuel gas are well known and can be stored, for example in the form of characteristics in the control unit.

Dann wird der zugeführte Gasmassenstrom bei konstantem Luftvolumenstrom ausgehend von dem Start-Gasmassenstrom unter ständigen Zündversuchen der Zündeinheit erhöht, bis ein Zündbereich der vorab bestimmten Brenngasart überschritten ist. Während den Zündversuchen wird überwacht und über das Steuergerät erfasst, ob es zu einer Zündung des Brenners kommt. Hierzu kann beispielsweise am Brenner eine Elektrode verwendet werden, die im Falle der Zündung des Brenners ein Flammensignal an das Steuergerät übermittelt. Then, the supplied gas mass flow is increased at a constant air volume flow, starting from the starting gas mass flow under constant ignition attempts of the ignition unit until an ignition range of the predetermined fuel gas is exceeded. During the ignition tests is monitored and detected via the control unit, if there is an ignition of the burner. For this purpose, for example, an electrode can be used on the burner, which transmits a flame signal to the control unit in the event of ignition of the burner.

Der Zündbereich der jeweiligen Brenngasart unterscheidet sich bei Flüssiggas und Erdgas, da hochkalorisches Brenngas, z.B. Flüssiggas bei identischem Luftvolumenstrom früher zündet als niederkalorisches Brenngas, z.B. niederka- lorisches Erdgas (L-Gas). Dabei ist in der Technik klar abgegrenzt, in welchen Bereichen des Brenngas-Luft-Gemisches der jeweilige Zündbereich des jeweili- gen Brenngases liegt. The ignition range of the respective fuel gas species differs in LPG and natural gas because high calorie fuel gas, e.g. Liquefied gas at an identical air volume flow ignites earlier than low calorie fuel gas, e.g. low calorific natural gas (L gas). It is clearly defined in the art in which areas of the fuel gas-air mixture of the respective ignition range of the respective fuel gas is located.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist ermöglicht, die Brenngasart bereits vor der Zündung des Brenners festzustellen und das für den Start benötigte Brenngas-Luft-Gemisch auf einen kleineren Bereich einzugrenzen. Das optima- le Brenngas-Luft-Gemisch zum Start des Brenners wird schneller erkannt und erreicht. Dadurch wird die Startzeit verkürzt und die Anzahl der Fehlversuche beim Brennerstart reduziert. By the method according to the invention it is possible to determine the type of fuel gas before the ignition of the burner and to limit the fuel gas-air mixture required for the start to a smaller range. The optimum mixture of fuel gas and air to start the burner is detected and achieved more quickly. This shortens the start time and reduces the number of failed attempts at burner startup.

Soweit bei dem Startverfahren keine Zündung des Brenners festgestellt werden konnte, wird in einer Weiterbildung vorgesehen, dass das Steuergerät an dem Gasstellglied in Abhängigkeit von der bestimmten Brenngasart einen zweiten Start-Gasmassenstrom regelt, der geringer ist als der erste Gasmassenstrom und weiter unterhalb der Zündgrenze des Brenngases der bestimmten Brenn- gasart liegt. Im Anschluss werden wieder die Schritte des vorstehend beschrie- benen Startverfahrens durchgeführt umfassend die Erhöhung des zugeführten Gasmassenstroms bei konstantem Luftvolumenstrom unter ständigen Zündversuchen der Zündeinheit, bis ein Zündbereich der vorab bestimmten Brenngasart überschritten ist. Dabei ist vorteilhaft, dass der Bereich, in dem für den Startvorgang des Brenners das passende Gas-Luft-Gemisch vorliegt, erweitert und ein Brennerstart erreicht werden kann, selbst wenn der erste festgelegte Start- Gasmassenstrom ungeeignet war. As far as in the starting process no ignition of the burner are detected could, is provided in a development that the control unit on the gas actuator depending on the particular fuel gas type controls a second starting gas mass flow, which is lower than the first gas mass flow and further below the ignition limit of the fuel gas of the particular fuel gas. Subsequently, the steps of the above-described starting method are carried out again comprising increasing the gas mass flow supplied at a constant air flow rate under constant ignition attempts of the ignition unit until an ignition range of the predetermined type of fuel gas is exceeded. It is advantageous that the area in which the appropriate gas-air mixture is present for the starting process of the burner, extended and a burner start can be achieved, even if the first fixed starting gas mass flow was unsuitable.

Das Verfahren ist in einer Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass der zugeführte Gasmassenstrom bei konstantem Luftvolumenstrom ausgehend von dem Start-Gasmassenstrom stetig unter Zündversuchen der Zündeinheit erhöht wird. Der konstante Luftvolumenstrom ist über das Steuergerät durch The method is characterized in one embodiment in that the supplied gas mass flow is increased at a constant air volume flow starting from the starting gas mass flow steadily under ignition attempts of the ignition unit. The constant air volume flow is through the control unit through

Einregelung einer konstanten Gebläsedrehzahl möglich. Adjustment of a constant fan speed possible.

Das Verfahren ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät den tatsächlichen Luftvolumenstrom über eine von dem Steuergerät gemessene Gebläsedrehzahl, einer labortechnisch vorab ermittelten Kennlinie und einer Stromaufnahme des Gebläses errechnet. The method is further characterized in that the control unit calculates the actual air volume flow via a blower speed measured by the control unit, a characteristic curve determined in advance from the laboratory and a current consumption of the blower.

Das Verfahren betrifft nicht nur den Brennerstart im Allgemeinen, sondern auch den Brennerstart bei der Erstinbetriebnahme des Heizgeräts. Hierzu wird in einer Weiterbildung des Verfahrens vorgesehen, dass beim Startvorgang des brenngasbetriebenen Heizgeräts nach dessen Erstinstallation zunächst eine Entlüftung einer Gasleitung der Gaszuführung durchgeführt wird, wobei das Steuergerät das Gasstellglied geöffnet und über den Gasmassensensor ein Signal an das Steuergerät geleitet wird, sobald Brenngas detektiert wird. Der Gasmassensensor kann jederzeit zur Detektion von Luft in der Gaszuführung genutzt werden, um eine Entlüftung der Gasleitung zu veranlassen. The method not only affects the burner start-up in general, but also the burner start-up during the first start-up of the heater. For this purpose, it is provided in a development of the method that during the starting process of the gas-fired heater after its initial installation, first a venting of a gas line of the gas supply is performed, wherein the control unit, the gas actuator open and on the gas mass sensor Signal is sent to the control unit as soon as fuel gas is detected. The gas mass sensor can be used at any time for the detection of air in the gas supply to cause a venting of the gas line.

In einer alternativen Variante des Verfahrens wird beim Startvorgang des brenngasbetriebenen Heizgeräts nach dessen Erstinstallation zunächst eine Entlüftung einer Gasleitung der Gaszuführung durchgeführt, wobei der vorstehend zur Lösung der Aufgabe beschriebene Startvorgang solange wiederholt wird, bis eine Zündung des Brenners erfasst wird. In an alternative variant of the method, a venting of a gas line of the gas supply is initially carried out during the startup of the gas-fired heater after its initial installation, wherein the starting process described above to solve the task is repeated until an ignition of the burner is detected.

Generell wird bei dem Verfahren vorzugsweise vorgesehen, dass der Gasmas- senstrom durch das elektrische modulierende Gasstellglied geregelt wird, wobei das Gasstellglied über das Steuergerät Regelsignale erhält und somit den Gasmassenstrom bedarfsgerecht anpasst. In general, it is preferably provided in the method that the gas mass flow is regulated by the electrical modulating gas actuator, wherein the gas actuator receives control signals via the control unit and thus adapts the gas mass flow as needed.

Bei dem Verfahren ist vorzugsweise ferner vorgesehen, aus der über den Gas- massensensor bestimmten Brenngasart den für die jeweilige Brenngasart zu- gehörigen Luftbedarf zu bestimmen und für die weitere Regelung des Betriebs des Heizgeräts zu nutzen. Hierfür werden im Steuergerät vorzugsweise entsprechende Werte oder Kennlinien hinterlegt, auf die für die Regelung oder zu- künftige Startvorgänge zurückgegriffen werden kann. Dabei wird auch auf in der Technik bekannte Größen zurückgegriffen, beispielsweise einen zur Sicherstel lung einer vollständigen Verbrennung um den Faktor 3 größeren Luftbedarf bei gleichem Volumen an Flüssiggas gegenüber Erdgas. In the method, it is further preferably provided to determine from the fuel gas type determined via the gas mass sensor the air requirement associated with the respective fuel gas type and to use this for the further control of the operation of the heater. For this purpose, preferably corresponding values or characteristic curves are stored in the control unit, which can be used for the control or for future starting operations. In this case, recourse is also made to sizes known in the art, for example a greater than a factor of 3 in order to ensure complete combustion by a factor of 3, with the same volume of liquefied natural gas compared to natural gas.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher darge- stellt. Es zeigen: Other advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims or will be explained in more detail below together with the description of the preferred embodiment of the invention with reference to the figures. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Heizgerätes; Fig. 2 ein Diagramm zum Verfahrensablauf bei hochkalorischem Brenn- gas; Fig. 1 shows a schematic structure of a heater; FIG. 2 shows a diagram of the method sequence for high-calorie fuel gas; FIG.

Fig. 3 ein Diagramm zum Verfahrensablauf bei niederkalorischem Fig. 3 is a diagram of the procedure at low calorie

Brenngas.  Fuel gas.

In Figur 1 ist ein schematischer Aufbau eines Fleizgerätes 100 zur Durchführung des Verfahrens mit einem modulierenden Vormischgebläse 5, das Umge- bungsluft a ansaugt und mit Brenngas mischt. Das Brenngas wird dem Vor- mischgebläse 5 über eine Gasdüse 4 in der Gasleitung zugeführt, wobei in der Gasleitung vorgeschaltet ein Gassicherheitsventil 1 , ein beispielhaft über einen Motor M elektronisch steuerbares Gasstellglied bzw. Gasventil 2 sowie ein thermischer Gasmassensensor 3 angeordnet sind. Der Gaseingangsdruck d wird auf den Gasregeldruck c angepasst. Nach der Mischung mit Umgebungs- luft weist das Brenngas-Luft-Gemisch den Gemischdruck b auf. Am 1 shows a schematic structure of a Fleizgerätes 100 for performing the method with a modulating premixing fan 5, the ambient air a sucks and mixed with fuel gas. The fuel gas is supplied to the pre-mixing blower 5 via a gas nozzle 4 in the gas line, wherein a gas safety valve 1, an electronically controllable by way of a motor M gas actuator or gas valve 2 and a thermal gas mass sensor 3 are arranged upstream in the gas line. The gas inlet pressure d is adjusted to the gas control pressure c. After mixing with ambient air, the fuel gas / air mixture has the mixture pressure b. At the

Gebläseausgang ist in der gezeigten Ausführung eine optionale Rückschlagklappe 6 vorgesehen. Das Gemisch hat dann den Brennerdruck e. Daran schließt sich der Brenner 28 mit einer in der Brennerflamme angeordneten Elektrode 7 an, mit der eine Flamme am Brenner 28 detektiert und ein entspre- chendes Signal an das Steuergerät 9 übermittelt wird. Um den Brenner 28 ist der Wärmetauscher 18 angeordnet. In Strömungsrichtung fortgesetzt folgt das Abgassystem mit der Abgasklappe 8. Im Abgassystem herrscht der Abgasdruck f. Die Regelung der durch das Gasstellglied 2 strömende Brenngasmenge so wie der Gebläsedrehzahl und mithin der Luftzahl erfolgt über das Steuergerät 9, in dem entsprechende Regelungskennlinien hinterlegt und abspeicherbar sind. Die entsprechenden Signalleitungen zu dem und von dem Steuergerät 9 sind mit Pfeilen gekennzeichnet. Blower outlet is an optional check valve 6 is provided in the embodiment shown. The mixture then has the burner pressure e. This is followed by the burner 28 with an electrode 7 arranged in the burner flame, with which a flame is detected at the burner 28 and a corresponding signal is transmitted to the control unit 9. To the burner 28, the heat exchanger 18 is arranged. Continuing in the flow direction, the exhaust system follows with the exhaust flap 8. In the exhaust system, the exhaust gas pressure prevails f. The regulation of the amount of fuel gas flowing through the gas actuator 2 as the fan speed and thus the air ratio is controlled by the control unit 9, are stored in the corresponding control characteristics and stored. The corresponding signal lines to and from the controller 9 are indicated by arrows.

Figur 2 zeigt den Ablauf des Verfahrens zur Gasartenerkennung von hochkalo rischem Brenngas, nachdem über den thermischen Gasmassensensor 3 die thermische Leitfähigkeit des anliegenden Brenngases gemessen und an das Steuergerät 9 übertragen wurde. Bei dem Verfahren wird zunächst im Zeitab- schnitt t1-t2 der Luftvolumenstrom VL über das Gebläse 5 auf einen konstanten Wert geregelt. In der gezeigten Ausführung wird beim Erreichen des konstanten Luftvolumenstromes VL der über die Gasleitung durch das Gasstellglied 2 geregelte Gasmassenstrom VG auf den Start-Gasmassenstrom geregelt, der un- terhalb einer unteren Zündgrenze z1 eines Zündbereichs HG des hochkalori- schen Brenngases liegt. Das Steuergerät 9 regelt anschließend im Zeitabschnitt t2-t3 bei konstantem Luftvolumenstrom VL das Gasstellglied 2, um den dem Gebläse 5 zugeführten Gasmassenstrom VG ausgehend von dem Start- Gasmassenstrom stetig unter ständigen Zündversuchen der Zündeinheit zu erhöhen, bis der Zündbereich HG des hochkalorischen Brenngases und eine obere Zündgrenze z2 des hochkalorischen Brenngases überschritten sind. So- weit keine außergewöhnlichen Rahmenbedingungen vorliegen, die einen Brennerstart verhindern, zündet der Brenner 28 im Zeitabschnitt t2-t3 und brennt anschließend im Zeitabschnitt t3-t4 bei konstant eingeregeltem Gasmassen strom VG. Die für niederkalorisches Brenngas nötige Brenngasmenge und mit hin der Zündbereich LG des niederkalorischen Brenngases werden nicht er reicht. Figure 2 shows the flow of the method for gas detection of hochkalo rischem fuel gas, after the thermal gas mass sensor 3 the thermal conductivity of the adjacent fuel gas was measured and transmitted to the control unit 9. In the method, the air volume flow VL is initially regulated to a constant value via the blower 5 in the time interval t1-t2. In the embodiment shown, when the constant air volume flow VL is reached, the gas mass flow VG regulated by the gas actuator 2 is regulated to the starting gas mass flow, which lies below a lower ignition limit z1 of an ignition range HG of the high-calorie combustible gas. The control unit 9 then regulates the gas actuator 2 in the time interval t2-t3 at a constant air volume flow VL in order to steadily increase the gas mass flow VG supplied to the blower 5 from the starting gas mass flow under constant ignition attempts of the ignition unit until the ignition region HG of the high-calorie fuel gas and a upper ignition limit z2 of the high-calorie fuel gas are exceeded. Insofar as there are no exceptional conditions preventing a burner start, the burner 28 ignites in the time interval t2-t3 and then burns in the time interval t3-t4 with constant regulated gas mass flow VG. The necessary for low-calorie fuel gas fuel gas and with the ignition range LG of low calorific fuel gas are not he enough.

Figur 3 stellt das Verfahren anhand desselben Diagramms aus Figur 2 dar, so weit über den thermischen Gasmassensensor 3 festgestellt wurde, dass es sich um für niederkalorisches Brenngas handelt. Dann wird der Gasmassenstrom VG bei konstantem Luftvolumenstrom VG von Anfang an über den Zündbereich HG des hochkalorischen Brenngases erhöht, wobei der Start-Gasmassenstrom unterhalb der unteren Zündgrenze z3 eines Zündbereichs LG des niederkalorischen Brenngases liegt. Das Steuergerät 9 regelt anschließend im Zeitabschnitt t2-t3 bei konstantem Luftvolumenstrom VL das Gasstellglied 2, um den dem Gebläse 5 zugeführten Gasmassenstrom VG ausgehend von dem Start- Gasmassenstrom stetig unter ständigen Zündversuchen der Zündeinheit zu erhöhen, bis der Zündbereich LG des niederkalorischen Brenngases und eine obere Zündgrenze z4 des niederkalorischen Brenngases überschritten sind. Soweit keine außergewöhnlichen Rahmenbedingungen vorliegen, die einen Brennerstart verhindern, zündet der Brenner 28 im Zeitabschnitt t2-t3 und brennt anschließend im Zeitabschnitt t3-t4 bei konstant eingeregeltem Gasmas- senstrom VG. FIG. 3 shows the method on the basis of the same diagram from FIG. 2, as far as it has been established via the thermal gas mass sensor 3 that it concerns low-calorie fuel gas. Then, the gas mass flow VG is increased at a constant air volume flow VG from the beginning over the ignition range HG of the high calorie fuel gas, wherein the starting gas mass flow is below the lower ignition limit z3 an ignition range LG of the low calorie fuel gas. The control unit 9 then regulates the gas actuator 2 in the time interval t2-t3 at a constant air volume flow VL in order to supply the gas mass flow VG supplied to the blower 5 starting from the starting point. Continuously increase gas mass flow under constant ignition attempts of the ignition unit until the ignition range LG of the low calorie combustible gas and an upper ignition limit z4 of the low calorie combustible gas are exceeded. Insofar as there are no exceptional conditions preventing a burner start, the burner 28 ignites in the time interval t2-t3 and then burns in the time interval t3-t4 at constant regulated gas mass flow VG.

Claims

Patentansprüche claims

1. Verfahren zur Brenngasartenerkennung beim Startvorgang eines brenn- gasbetriebenen Heizgeräts (100) mit elektronischem Gas-Luftverbund, wobei das Heizgerät (100) zumindest ein Gebläse (5) zur Förderung ei- nes Luftvolumenstromes, eine Gaszuführung mit einem Gasstellglied (2) zur geregelten Zuführung eines Brenngases, einen Brenner (28), eine Zündeinheit zur Zündung des Brenners (28), einen in der Gaszuführung angeordneten und von dem Brenngas angeströmten Sensor, und ein Steuergerät (9) zur Regelung zumindest des durch das Gebläse (5) ge- förderten Luftvolumenstromes und des einen Gasmassenstrom an Brenngas bestimmenden Gasstellglieds (2) umfasst, wobei a. der Sensor als Gasmassensensor zur Ermittlung der Brenngasmasse und einer der Brenngasmasse zugeordneten physikali- schen Eigenschaft ausgebildet ist, b. die physikalischen Eigenschaft des Brenngases durch den Gas- massensensor (3) gemessen und an das Steuergerät (9) übertra- gen wird, c. das Steuergerät (9) aus der gemessenen physikalischen Eigen- schaft des Brenngases die Brenngasart bestimmt; d. das Steuergerät (9) an dem Gasstellglied (2) in Abhängigkeit von der bestimmten Brenngasart einen ersten Start-Gasmassenstrom regelt, der unterhalb einer Zündgrenze des Brenngases der be- stimmten Brenngasart liegt, e. der zugeführte Gasmassenstrom bei konstantem Luftvolumen- strom ausgehend von dem Start-Gasmassenstrom unter Zündver- suchen der Zündeinheit erhöht wird, bis ein Zündbereich der be- stimmten Brenngasart überschritten ist, f. während den Zündversuchen eine Zündung des Brenners (28) überwacht und erfasst wird. 1. A method for fuel gas detection during the starting process of a gas-fired heater (100) with electronic gas-air network, wherein the heater (100) at least one fan (5) for promoting a Luftvolumenstromes, a gas supply with a gas actuator (2) to the regulated Supply of a fuel gas, a burner (28), an ignition unit for igniting the burner (28), arranged in the gas supply and flowed by the fuel gas sensor, and a control device (9) for controlling at least the by the blower (5) promoted air volume flow and of a gas mass flow of fuel gas determining gas actuator (2), wherein a. the sensor is designed as a gas mass sensor for determining the fuel gas mass and a physical property assigned to the fuel gas mass, b. the physical property of the fuel gas is measured by the gas mass sensor (3) and transmitted to the control unit (9), c. the control unit (9) determines the fuel gas type from the measured physical property of the fuel gas; d. the control unit (9) controls, on the gas actuator (2), depending on the particular fuel gas type, a first starting gas mass flow which is below an ignition limit of the fuel gas of the particular fuel gas type, e. the supplied gas mass flow is increased at a constant air volume flow starting from the starting gas mass flow under ignition attempts of the ignition unit until an ignition range of the particular fuel gas type is exceeded, f. during the ignition tests an ignition of the burner (28) is monitored and detected.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im Falle ei- ner Nichtzündung das Steuergerät (9) an dem Gasstellglied (2) in Ab- hängigkeit von der bestimmten Brenngasart einen zweiten Start- Gasmassenstrom regelt, der geringer ist als der erste Gasmassenstrom und weiter unterhalb der Zündgrenze des Brenngases der bestimmten Brenngasart liegt, wobei im Anschluss die Schritte e) bis f) des An- spruchs 1 erfolgen. 2. Method according to claim 1, characterized in that, in the case of non-ignition, the control unit (9) controls, on the gas actuator (2), a second starting gas mass flow which is less than the first gas mass flow, depending on the particular type of fuel gas and further below the ignition limit of the fuel gas of the particular type of fuel gas, wherein subsequently steps e) to f) of claim 1 take place.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zugeführte Gasmassenstrom bei konstantem Luftvolumenstrom ausge- hend von dem Start-Gasmassenstrom stetig unter Zündversuchen der Zündeinheit erhöht wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the supplied gas mass flow at a constant air volume flow starting from the starting gas mass flow is steadily increased under ignition attempts of the ignition unit.

4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Startvorgang des brenngasbetriebenen Heizgeräts (100) nach dessen Erstinstallation zunächst eine Entlüftung einer Gasleitung der Gaszuführung durchgeführt wird, wobei das Steuergerät das Gasstell- glied (2) öffnet und über den Gasmassensensor (3) ein Signal an das Steuergerät (9) gleitet wird, sobald Brenngas detektiert wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that during the starting process of the gas-fired heater (100) after its initial installation, first a venting of a gas line of the gas supply is performed, wherein the control unit opens the gas actuator (2) and via the gas mass sensor ( 3) a signal is sent to the control unit (9) as soon as fuel gas is detected.

5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Startvorgang des brenngasbetriebenen Heizgeräts (100) nach dessen Erstinstallation zunächst eine Entlüftung einer Gaslei- tung der Gaszuführung durchgeführt wird, wobei der Startvorgang mit den Schritten b)-f) solange wiederholt wird, bis eine Zündung des Bren- ners erfasst wird. 5. The method according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that during the starting process of the gas-fired heater (100) after its initial installation, first a venting of a gas tion of the gas supply is performed, wherein the starting process with the steps b) -f) is repeated until an ignition of the burner is detected.

6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (9) den tatsächlichen Luftvolumenstrom über eine von dem Steuergerät (9) gemessene Gebläsedrehzahl, einer labortechnisch vorab ermittelten Kennlinie und einer Stromaufnahme des Geblä- ses (5) errechnet. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (9) calculates the actual air volume flow via a blower speed measured by the control unit (9), a laboratory-technically determined characteristic curve and a current consumption of the blower (5).

7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasmassenstrom durch das elektrische modulierende Gas- stellglied (2) geregelt wird, wobei das Gasstellglied (2) über das Steuer- gerät (9) Regelsignale erhält. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas mass flow is controlled by the electrical modulating gas actuator (2), wherein the gas actuator (2) via the control unit (9) receives control signals.

8. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der über den Gasmassensensor (3) bestimmten Brenngasart der für die jeweilige Brenngasart zugehörige Luftbedarf bestimmt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that from the via the gas mass sensor (3) certain fuel gas of the respective fuel gas associated air requirement is determined.

9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasmassensensor zur Ermittlung der Brenngasmasse und einer der Brenngasmasse zugeordneten physikalischen Eigenschaft als thermischer Gasmassensensor (3) ausgebildet ist, der eine thermische Leitfähigkeit des Brenngases misst. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gas mass sensor for determining the fuel gas mass and one of the fuel gas mass associated physical property is designed as a thermal gas mass sensor (3) which measures a thermal conductivity of the fuel gas.

10. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche 1 - 8, dadurch gekenn zeichnet, dass der Gasmassensensor zur Ermittlung der Brenngasmasse und einer der Brenngasmasse zugeordneten physikalischen Eigenschaft als Ultraschall-Gasmassensensor (3) ausgebildet ist, der eine brenngas spezifische Schallgeschwindigkeit misst. 10. The method according to any one of the preceding claims 1-8, characterized in that the gas mass sensor for determining the fuel gas mass and one of the fuel gas mass associated physical property as an ultrasonic gas mass sensor (3) is formed, which measures a fuel gas specific sound velocity.

11. Brenngasbetriebenes Heizgerät (100) mit elektronischem Gas-11. Combustion gas fired heater (100) with electronic gas

Luftverbund, wobei das Heizgerät (100) zumindest ein Gebläse (5) zur Förderung eines Luftvolumenstromes, eine Gaszuführung mit einem Gasstellglied (2) zur geregelten Zuführung eines Brenngases, einen Brenner (28), eine Zündeinheit zur Zündung des Brenners (28), einen in der Gaszuführung angeordneten und von dem Brenngas angeströmten Sensor, und ein Steuergerät (9) zur Regelung zumindest des durch das Gebläse (5) geförderten Luftvolumenstromes und des einen Gasmas- senstrom an Brenngas bestimmenden Gasstellglieds (2) umfasst, wobei a. der Sensor als Gasmassensensor zur Ermittlung der Brenngas- masse und einer der Brenngasmasse zugeordneten physikalischen Eigenschaft ausgebildet ist, b. die physikalischen Eigenschaft des Brenngases durch den Gas- massensensor (3) gemessen und an das Steuergerät (9) übertra- gen wird, c. das Steuergerät (9) aus der gemessenen physikalischen Eigen- schaft des Brenngases die Brenngasart bestimmt; d. das Steuergerät (9) an dem Gasstellglied (2) in Abhängigkeit von der bestimmten Brenngasart einen ersten Start-Gasmassenstrom regelt, der unterhalb einer Zündgrenze des Brenngases der be- stimmten Brenngasart liegt, e. der zugeführte Gasmassenstrom bei konstantem Luftvolumen- strom ausgehend von dem Start-Gasmassenstrom unter Zündver- suchen der Zündeinheit erhöht wird, bis ein Zündbereich der be- stimmten Brenngasart überschritten ist, f. während den Zündversuchen eine Zündung des Brenners (28) überwacht und erfasst wird. Air network, wherein the heater (100) at least one fan (5) for conveying a volume of air flow, a gas supply with a gas actuator (2) for the controlled supply of a fuel gas, a burner (28), an ignition unit for igniting the burner (28), a and a control unit (9) for controlling at least the air volume flow conveyed by the fan (5) and the gas actuator (2) determining a gas mass flow to the fuel gas, wherein a. the sensor is designed as a gas mass sensor for determining the fuel gas mass and a physical property assigned to the fuel gas mass, b. the physical property of the fuel gas is measured by the gas mass sensor (3) and transmitted to the control unit (9), c. the control unit (9) determines the fuel gas type from the measured physical property of the fuel gas; d. the control unit (9) controls, on the gas actuator (2), depending on the particular fuel gas type, a first starting gas mass flow which is below an ignition limit of the fuel gas of the particular fuel gas type, e. the supplied gas mass flow is increased at a constant air volume flow starting from the starting gas mass flow under ignition attempts of the ignition unit until an ignition range of the particular fuel gas type is exceeded, f. during the ignition tests an ignition of the burner (28) is monitored and detected.