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DE3731318C2 - - Google Patents

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DE3731318C2
DE3731318C2 DE3731318A DE3731318A DE3731318C2 DE 3731318 C2 DE3731318 C2 DE 3731318C2 DE 3731318 A DE3731318 A DE 3731318A DE 3731318 A DE3731318 A DE 3731318A DE 3731318 C2 DE3731318 C2 DE 3731318C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine speed
recorded
pressure drop
rpm4
rpm2
Prior art date
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Application number
DE3731318A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3731318A1 (de
Inventor
Daniel Joseph Carmel Ind. Us Dempsey
Robert William Fayetteville N.Y. Us Peitz Jun.
Kevin Dale Indianapolis Ind. Us Thompson
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Carrier Corp
Original Assignee
Carrier Corp
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Publication date
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Priority claimed from US06/908,476 external-priority patent/US4703747A/en
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Application granted granted Critical
Publication of DE3731318C2 publication Critical patent/DE3731318C2/de
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
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    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
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    • F23N2227/04Prepurge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2233/00Ventilators
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Betrieb eines mit Gas befeuerten Ofens kann der Verbrennungswirkungsgrad dadurch optimiert werden, daß das richtige Verhältnis zwischen der zugeführten Gasmenge und der Verbrennungsluftmenge aufrechterhalten wird. Im allgemeinen ist das ideale Verhältnis aus Sicherheitsgründen etwas verschoben, indem etwas mehr Verbrennungsluft (d. h. Überschußluft), als für einen optimalen Verbrennungswirkungsgrad erforderlich ist, verwendet wird. Um die Wärmeverluste des Ofens klein zu halten, ist es wichtig, daß die Überschußluftmenge gesteuert wird.
Ein Verfahrend der eingangs angegebenen Art ist in der DE 29 25 031 A1 bei Anwendung an einem Kaminzugregulator mit einem drehzahlregelbaren Motor zum Antrieb eines Sauggebläses beschrieben. Das Sauggebläse erzeugt einen Unterdruck in einem vorhandenen Heizungskessel. Bei der Inbetriebnahme des Heizungskessels wird zuerst das Gebläse eingeschaltet und beschleunigt, bis ein gewünschter, von Hand einstellbarer Unterdruck erreicht wird. Während des Betriebs wird dann der tatsächliche Unterdruck laufend mit dem eingestellten Unterdruck verglichen und dementsprechend erfolgt die Drehzahlregelung des Antriebsmotors für das Sauggebläse. Für diese Art der Drehzahlregelung ist somit ein Druckmeßwandler erforderlich, dessen Regelungsfunktion mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist. Gemäß Fig. 3 von DE 29 25 031 ist der Kaminzugregulator mit der Leistungssteuerung des Heizungskessels verbunden. Zur Leistungssteigerung des Heizungskessels ist ein Stellmotor vorgesehen, der das Gasventil betätigt. Bei einer Verstellung des Gasventils wird gleichzeitig auch die Drehzahl des Sauggebläsemotors verändert, damit kein Mißverhältnis entsteht zwischen der Abgasmenge und der Fließgeschwindigkeit der Abgase in der Abgasleitung. Dementsprechend wird bei dem bekannten Verfahren vor dem Zünden der Gasofen durch Beschleunigen des Antriebsmotors durchgeblasen, bis der Druckabfall eine vorbestimmte Größe erreicht, und anschließend wird der Zündvorgang eingeleitet.
Es ist üblich, bei gasbefeuerten Öfen zwei verschiedene Brennstufen zu haben, wobei jede Stufe ihre eigene zugeführte Gasmenge hat. Der Zweistufenbetrieb kann mit einem Motor mit zwei festen Drehzahlen für den Antrieb des Sauggebläsemotors und des Gebläsemotors erzielt werden. Der Stromverbrauch solcher Motoren, die auf zwei Drehzahlen beschränkt sind, ist jedoch während des Betriebs mit der niederen Drehzahl erheblich größer als z. B. der eines elektronisch umgepolten Motors mit variabler Drehzahl (ECM). Da ferner der Sauggebläsemotor nur mit zwei festen Drehzahlen arbeitet, kann das System nicht an unterschiedliche Betriebs- und Systembedingungen, wie z. B. an ein Entlüftungssystem mit unterschiedlicher Länge, angepaßt werden, so daß die Überschußluftmenge nicht auf das gewünschte Maß eingestellt werden kann, es sei denn, das System ist auf die spezielle Einrichtung abgestimmt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das gattungsgemäße Verfahren so auszubilden, daß die Drehzahlregelung des Antriebsmotors für das Sauggebläse ohne Verwendung eines Druckmeßwandlers durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Im Unterschied zu dem bekannten Verfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kein Druckmeßwandler benötigt. Vielmehr wird beim Erreichen des vorbestimmten Druckabfalls die zugehörige Motordrehzahl mittels eines Druckschalters erfaßt, der beim Erreichen des vorbestimmten Druckabfalls betätigt wird. Die so ermittelte Motordrehzahl wird aufgezeichnet, und nach erfolgter Zündung wird die Motordrehzahl auf eine in Abhängigkeit von der aufgezeichneten Motordrehzahl berechnete, niedrigere Drehzahl herabgesetzt. Hierdurch wird eine optimale Überschußluftmenge eingestellt, was zu einem optimalen Verbrennungswirkungsgrad führt.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für Gasöfen, die sowohl nach dem Einstufensystem als auch nach dem Mehrstufensystem betrieben werden. In beiden Fällen läßt sich die Wirtschaftlichkeit des Gasofens verbessern. Beim Mehrstufensystem wird jeder Stufe eine eigene zugeführte Gasmenge zugeordnet. Der Zweistufenbetrieb kann mit einem Motor mit zwei festen Drehzahlen für den Antrieb des Sauggebläses und den Antrieb des Gebläses für die zu erwärmende Raumluft erzielt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht am Gasofen die Verwendung von Luftkanälen mit unterschiedlicher Länge. Dies ist vorteilhaft, weil das erfindungsgemäße Verfahren sich ohne wesentliche Veränderung auch an Gasöfen unterschiedlicher Typen, insbesondere unterschiedlicher Größen, anwenden läßt. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Beibehaltung gewünschter Überschußluftmengen, wenn der Betrieb des Gasofens in einem Einstufen- oder Mehrstufensystem erfolgt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird während des Durchblaszyklus der Sauggebläsemotor beschleunigt, um den Druck im Wärmetauscher derart zu erhöhen, daß der Druckschalter schließt, wenn sein Schließpunkt erreicht ist. Wenn der Druckschalter schließt, wird die Sauggebläsemotordrehzahl mittels eines Mikroprozessors erfaßt und aufgezeichnet. Nach dem Durchblasen wird der Gasofen gezündet, und man läßt den Sauggebläsemotor sich stabilisieren. Nach einer kurzen Zeitdauer wird die Sauggebläsemotordrehzahl auf eine Höhe verringert, welcher die aufgezeichnete Motordrehzahl und eine Formel zugrundeliegt, die aus Daten abgeleitet ist, die von einem Musterbetriebssystem experimentell erhalten wurden, das bei starken Brennbedingungen die gewünschte Überschußluftmenge erzeugt. Auf diese Weise wird der Druckschalter während des Vorzündbetriebs dazu verwendet, eine Motordrehzahl zu erfassen, die anschließend dazu verwendet werden kann, die gewünschte Betriebsdrehzahl des Sauggebläsemotors unter Brennbedingungen zu erhalten. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung sind im Wärmetauscher des Gasofens ein Paar Druckschalter vorgesehen, wobei ein Niederdruckschalter vorgesehen ist, der auf einen Druckpegel anspricht, der mit der gewünschten theoretischen Überschußluftmenge im Schwachbrennbetriebszustand in Einklang steht und ein Hochdruckschalter vorhanden ist, der auf einen Druck anspricht, der mit einer gewünschten theoretischen Überschußluftmenge im Starkbrennbetriebszustand in Einklang steht. Während des Durchblaszyklus wird der Sauggebläsemotor beschleunigt, um den Druck in den Wärmetauscher derart zu erhöhen, daß der Niederdruckschalter und der Hochdruckschalter nacheinander schließen. Wenn die Schalter schließen, werden die Sauggebläsemotordrehzahlen von einem Mikroprozessor erfaßt und aufgezeichnet. Dann wird aus der Geschwindigkeit, bei welcher der Niederdruckschalter schließt und der Geschwindigkeit, bei welcher der Hochdruckschalter schließt, der Quotient errechnet. Dieser Quotient wird dann für eine spätere Verwendung aufgezeichnet. Nach dem Durchblasen wird der Gasofen im Starkbrennbetrieb gezündet, und man läßt den Sauggebläsemotor sich stabilisieren. Nach einer kurzen Zeitdauer wird die Sauggebläsemotordrehzahl auf eine Größe verringert, welcher die aufgezeichnete Motordrehzahl und eine Berechnungsformel zugrundeliegt, die aus Daten abgeleitet ist, die von einem Musterbetriebssystem experimentell erhalten wurden, das die gewünschte Überschußluftmenge unter verschiedenen Starkbrennbetriebsbedingungen enthält. Nach einer kurzen Zeitdauer geht der Gasofen in den Schwachbrennbetriebszustand über, wobei die Sauggebläsemotordrehzahl auf einen Wert verringert wird, der durch Multiplikation der vorausgehenden Starkbrennmotordrehzahl mit dem zuvor errechneten Quotienten errechnet wird. Auf diese Weise werden die Druckschalter während des Vorzündbetriebs dazu verwendet, einen Quotienten zu ermitteln, der später dazu verwendet werden kann, die gewünschte Betriebsdrehzahl für den Schwachbrennbetrieb zu erhalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Gasofens, der erfindungsgemäß ausgebildet ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung von zwei eingebauten Druckschaltern, wie sie bei dem Wärmetauschersystem angewendet werden, und
Fig. 3 bis 5 graphische Darstellungen von Änderungen der Sauggebläsemotordrehzahlen während typischen Betriebszyklen.
Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, die einen erfindungsgemäß ausgebildeten Gasofen zeigt. Ein Brenner 11 steht mit einem Brennerkasten 12 eines Hauptwärmetauschers 13 in Verbindung. An das andere Ende des Hauptwärmetauschers 13 ist strömungsmäßig ein Kondensationswärmetauscher 14 angeschlossen, dessen Austrittsende mit einem Sammelkasten 16 und einer Ausströmöffnung oder einem Ausströmkanal 17 strömungsmäßig verbunden ist. In Betrieb bemißt ein Gasventil 18 den Gasstrom zu dem Brenner 11, in dem Verbrennungsluft von dem Lufteinlaß 19 zugemischt und die Mischung durch die Zündvorrichtung 21 entzündet wird. Das heiße Gas wird dann durch den Hauptwärmetauscher 13 und den Kondensationswärmetauscher 14 geführt, wie durch die Pfeile gezeigt ist. Die relativ kalten Abgase gehen dann durch den Sammelkasten 16 und die Ausströmöffnung 17, um in die Atmosphäre auszutreten, während das Kondensat von dem Sammelkasten 16 durch eine Kondensatabflußleitung 22 fließt, von wo es zu einem Abwasseranschluß oder dergleichen auf geeignete Art und Weise abgeführt wird. Die Strömung der Verbrennungsluft in den Lufteinlaß 19 durch die Wärmetauscher 13 und 14 und die Ausströmöffnung 17 wird durch ein Sauggebläse 23 gefördert, das von einem Motor 24 in Ansprechung auf Steuersignale von einem Mikroprozessor angetrieben wird.
Die Haushaltsluft wird in ein Gebläse 26 eingesaugt, das von einem Antriebsmotor 27, und zwar wieder in Ansprechung auf von dem Mikroprozessor empfangene Signale, angetrieben wird. Die von dem Gebläse 26 ausgestoßene Luft strömt über den Kondensationswärmetauscher 14 und den Hauptwärmetauscher 13 im Gegenstrom zu den heißen Verbrennungsgasen, um dadurch die Haushaltsluft aufzuheizen, die dann aus der Austrittsöffnung 28 in das Kanalsystem innerhalb des Hauses strömt.
Der hier erwähnte Mikroprozessor ist in einer Mikroprozessorsteuervorrichtung 29 enthalten. In Ansprechung auf elektrische Signale von dem Thermostat und andere Signale, die im folgenden beschrieben werden, arbeitet die Mikroprozessorsteuervorrichtung 29, um den Sauggebläsemotor 24 und den Gebläsemotor 27 so zu steuern, daß ein wirkungsvoller Verbrennungsprozeß bei zwei verschiedenen Brennstärken erhalten wird.
Um bei der Steuerung der Überschußluft mitzuhelfen, sind ein Paar Druckschalter 31 und 32 quer durch den Brennerkasten 12 bzw. den Sammelkasten 16 angeordnet, um den Druckabfall quer durch das Wärmetauschersystem messen zu können. Die Schalter 31 und 32 sind mechanisch an das System angeschlossen, um den Wärmetauscherdruckabfall zu fühlen, wie in Fig. 2 gezeigt ist.
Wie ersichtlich ist, führen ein Brennkastenrohr 33 von der Druckzapfstelle 36 und ein Sammelkastenrohr 34 von der Druckzapfstelle 37 weg. Dazwischen sind der Niederdruckschalter 31 und der Hochdruckschalter 32 in paralleler Schaltung strömungsmäßig angeordnet. Diese Schalter sind so geeicht, daß sie bei bestimmten Druckunterschieden wie sie auf eine weiter unten näher beschriebene Art und Weise bestimmt werden, schließen. Schalter, die zum Gebrauch auf diese Art und Weise sich als zufriedenstellend erwiesen haben, sind im Handel von Tridelta als Teilenummern FS 6003-250 (Hochdruck) und FS 6002-249 (Niederdruck) erhältlich.
Da das System normalerweise unter Unterdruckbedingungen arbeitet, die Ausströmöffnung des Gasventils 18 mit dem Rohr 38 an die Rohre 33 und 39 über ein T-Stück 40 anzuschließen, um den Niederdruckschalter 31, den Hochdruckschalter 32 und das Gasventil 18 auf den in dem Brennerkasten 12 herrschenden Unterdruck zu beziehen, während der Sauggebläsemotor 24 in Betrieb ist.
Da der Druckabfall quer durch die Wärmetauscher einen Hinweis auf die Überschußluft in dem Verbrennungssystem gibt, werden der Niederdruck- und der Hochdruckschalter 31 und 32 dazu verwendet festzustellen, wann die Überschußluftmenge unter die für Schwach- bzw. Starkbrennbedingungen gewünschten minimalen theoretischen Mengen fällt. Beispielsweise ist der Niederdruckschalter 31 so geeicht, daß er dann schließt, wenn die Überschußluftmenge gleich dem gewünschten theoretischen Wert für Schwachbrennbedingungen ist. In diesem Zeitpunkt löst das Schließen des Schalters ein Signal aus, das zu dem Mikroprozessor übertragen wird, der dann das Fühlen und Aufzeichnen der Sauggebläsemotordrehzahl, RPM1, auslöst. Wenn die Drehzahl des Sauggebläsemotors erhöht wird, nimmt die Überschußluftmenge zu, bis sie schließlich den gewünschten theoretischen Wert für die Starkbrennbedingungen erreicht, wobei dann in entsprechender Weise in diesem Zeitpunkt der Hochdruckschalter 32 schließt und ein Signal zu dem Mikroprozessor gesendet wird. Die Sauggebläsemotordrehzahl wird dann bei RPM2 wieder gefühlt und aufgezeichnet. Diese Drehzahlen RPM1 und RPM2 werden dann mathematisch abgewandelt, um die gewünschten Motordrehzahlen im Einklang mit der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nun ein typischer Betriebszyklus beschrieben. Bei einem Bedarf an Wärme prüft die Steuerung den Zustand des Hochdruckschalters und des Niederdruckschalters 32 und 31. Wenn beide Schalter offen sind, wie es auch sein sollte, wird der Sauggebläsemotor beschleunigt, bis der Druckabfall gleich P₁ ist; in diesem Zeitpunkt wird der Niederdruckschalter 31 geschlossen und die Sauggebläsemotordrehzahl RPM1 aufgezeichnet. Die Sauggebläsemotordrehzahl läßt man weiter beschleunigen, bis der Druckabfall gleich P₂ ist; in diesem Zeitpunkt schließt der Hochdruckschalter 32 und wird die Sauggebläsemotordrehzahl RPM2 aufgezeichnet. Die Mikroprozessorsteuerung 29 berechnet dann den Quotient der Sauggebläsemotordrehzahlen an den Schalterschließpunkten für Schwach- und Starkbrennbedingungen wie folgt:
Der QUOTIENT wird dann für eine spätere Verwendung aufgezeichnet.
Nachdem der Hochdruckschalter 32 geschlosssen hat, wird das System eine Durchblas- oder Durchspülvorgang unterzogen und wird der Pilot durch die Ofensteuerung gezündet. Kurz nachdem der Pilot gezündet ist und die Hauptbrenner zünden, berechnet die Steuerung die Drehzahl RPM4 unter Verwendung der Drehzahl RPM2, wie weiter unten ausführlicher beschrieben wird, wonach sie die Sauggebläsemotordrehzahl auf RPM4 verringert.
Es ist verständlich, daß, wenn die Zündung eintritt, die Gesamttemperatur des Wärmetauschersystems zunimmt und die Gesamtdichte abnimmt. Dies wieder bewirkt eine erhebliche Zunahme des Druckabfalls, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Um den Druckabfall auf die Höhe zu verringern, bei welcher RPM2 gefühlt wurde, muß die Drehzahl des Sauggebläsemotors entsprechend verringert werden. Es ist aber nicht offensichtlich, um wieviel die Drehzahl verringert werden kann. Zu den verschiedenen mitwirkenden Faktoren gehören: der Unterschied in der Temperatur und der Dichte zwischen dem Abgas und der Luft, die Gasventilöffnungsmerkmale und die Länge des Luftkanalsystems.
Um Normbetriebspunkte für verschiedene Systeme zu bestimmen, wurde ein Druckabfall P₅, der der gewünschten theoretischen Überschußluftmenge entspricht, verwendet. Ein Mustersystem wurde unter verschiedenen Betriebsbedingungen experimentell gefahren (d. h. Warm- und Kaltstarts für Luftkanalbedingungen minimaler Länge und maximaler Länge), wobei die Drehzahlen RPM1-RPM4 sowie der Wärmetauscherdruckabfall (HXDP) aufgezeichnet wurden. Die sich ergebenden Daten wurden dann analysiert und abgewandelt, um den Wärmetauscherdruckabfall von Zyklus zu Zyklus für minimale und maximale Luftkanallängen wiederholbar zu machen. Zu diesem Zweck wurde ein Normwärmetauscherdruckabfall von 18,3 mm Wassersäule für die hohe Brennstärke verwendet. Dort, wo die Abweichung von diesem Normwert oberhalb einer bestimmten Schwelle war, wurde die folgende Gleichung angewendet, um die RPM4-Werte zu korrigieren:
Unter Verwendung des Durchschnitts der so erhaltenen experimentellen Daten wurden die korrigierten RPM4-Werte, bezogen auf die RPM2-Werte, für minimale und maximale Luftkanalbedingungen, wie in Tabelle I dargestellt, bestimmt.
Tabelle I
Unter der Annahme, daß zwischen den minimalen und maximalen Luftkanalbedingungen eine lineare Beziehung besteht, wurde eine am besten passende lineare Gleichung unter Verwendung der RPM2- und RPM4-Werte wie folgt bestimmt:
RPM4 = 497,11 + (0,766 × RPM2) (Gleichung 3)
Die Drehzahl des Sauggebläsemotors wird daher auf RPM4 bis zum Ende der Starkbrennperiode gehalten. Wenn der Wärmetauscher erwärmt wurde und der Gebläsemotor geeicht wurde, schaltet die Steuerung auf einen Schwachbrennzustand. Dies wird dadurch gemacht, daß zuerst die Sauggebläsemotordrehzahl RPM5 unter Verwendung der Sauggebläsemotordrehzahl RPM4 berechnet wird. Die Gebläsemotordrehzahl wird dann auf eine Schwachbrenndrehzahl verringert, und die Ofensteuerung verringert die Sauggebläsemotordrehzahl auf RPM5, wobei:
RPM5 = RPM4 × QUOTIENT (Gleichung 4)
ist, wobei der QUOTIENT wie in der Gleichung 1 bestimmt wird und während des Durchblasvorganges gemessen wird.
Wenn die Sauggebläsemotordrehzahl von RPM4 verringert ist, öffnet der Hochdruckschalter 32 und wird der Starkbrenn-Topfmagnet entregt. Die Sauggebläsemotordrehzahl wird dann auf RPM5 verringert und bleibt auf dieser Höhe während des Zeitabschnitts des Schwachbrennbetriebs. Wenn der Thermostat innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitabschnitts nicht zufriedengestellt wird, schaltet die Steuerung vom Schwachbrenn- in den Starkbrennbetrieb. Dies wird dadurch gemacht, daß der Sauggebläsemotor zuerst beschleunigt, bis der Druckschalter für den Starkbrennbetrieb schließt und dadurch den Topfmagnet für den Starkbrennbetrieb erregt. Dann wird die Drehzahl RPM6 des Sauggebläsemotors aufgezeichnet. Das Gebläse geht dann auf die Starkbrenndrehzahl, und die Steuerung erhöht die Sauggebläsemotordrehzahl auf RPM7. Die Beziehung zwischen den RPM6- und RPM7-Werten wird auf dieselbe Art und Weise, wie oben für RPM2 und RPM4 beschrieben, experimentell ermittelt, wobei die durchschnittlichen Drehzahlen für minimale und maximale Luftkanallängen in Tabelle II gezeigt sind.
Tabelle II
Wieder unter der Annahme einer linearen Beziehung zwischen den minimalen und maximalen Luftkanalbedingungen wurde eine am besten passende lineare Gleichung unter Verwendung von RPM6 und RPM7 wie folgt bestimmt:
RPM7 = 262,18 + (0,926 × RPM6) (Gleichung 5)
Die Sauggebläsemotordrehzah wird dann konstant auf RPM7 für den Starkbrennbetrieb gehalten, bis die Thermostatbedingungen erfüllt sind oder das System wieder in den Schwachbrennbetriebszustand schaltet.
Wenn z. B. ein Hindernis zeitweilig auf den Systemluftkanal gelegt wurde, würde der Druckabfall auf einen Punkt verringert werden, an dem der Hochdruckschalter 32 sich öffnet, wodurch der Topfmagnet für den Starkbrennzustand entregt wird. Dies ist wegen des verringerten Verbrennungsluftstromes notwendig, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Steuerung bewirkt dann, daß die Sauggebläsemotordrehzahl erhöht wird, bis sich der Hochdruckschalter 32 wieder schließt und der Topfmagnet für den Starkbrennzustand wieder entregt. In diesem Zustand wird die Sauggebläsemotordrehzahl RPM8 aufgezeichnet, und die Ofensteuerung erhöht die Sauggebläsemotordrehzahl auf RPM9, wobei:
RPM9 = 262,18 + (0,926 × RPM8) (Gleichung 6)
ist. Wie ersichtlich ist, wird die Sauggebläsemotordrehzahl RPM9 als eine Funktion der Drehzahl RPM8 unter Verwendung derselben mathetmatischen Beziehung, die zwischen RPM6 und RPM7 gefunden wurde, wie in Gleichung 5 ausgedrückt ist, bestimmt.
Es ist klar, daß während des gesamten oben beschriebenen Betriebs Steuergrenzen in den verschiedenen Betriebszuständen wirksam sind, und die relevanten Zustände werden überwacht, so daß bei einer Überschreitung der Grenzen ein Fehler angezeigt wird und der Zyklus dementsprechend neu eingestellt wird. Wenn z. B. während des Zeitabschnitts der anfänglichen Beschleunigung auf RPM1, wie in Fig. 3 gezeigt ist, entweder der Niederdruckschalter innerhalb eines vorgeschriebenen Zeitabschnitts nicht schließt oder der RPM1-Wert außerhalb der vorgeschriebenen Grenzen liegt, wird ein Fehler angezeigt, und die Vorrichtung schaltet ab und macht einen neuen Versuch. Wenn der Hochdruckschalter vor dem Niederdruckschalter schließt, wird ein Fehler angezeigt, und die Vorrichtung sperrt aus. Ähnliche Grenzen und abgewandelte Betriebszustände sind während den anderen Betriebsphasen vorgesehen, um sicherzustellen, daß das System innerhalb der beabsichtigten Parameter arbeitet.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusamenhang mit der Verwendung eines Zweistufensystems beschrieben wurde, sollte es klar sein, daß bestimmte Aspekte von ihr genauso gut bei einem Einzelstufen- oder Mehrstufensystem verwendet werden können. Obwohl beispielsweise die Gleichungen 3, 4, 5 und 6 dazu verwendet wurden, die gewünschten Sauggebläsemotordrehzahlen für den Starkbrennbetrieb in einem Zweistufensystem zu erhalten, sind sie gleichermaßen bei der Bestimmung der Sauggebläsemotordrehzahlen für den Betrieb unter Brennbedingungen in einem Einzelstufen- oder anderen Mehrstufensystem anwendbar.

Claims (6)

1. Verfahren zum Aufrechterhalten einer gewünschten Überschußluftmenge in einem Gasofen, der einen Wärmetauscher, ein Sauggebläse und einen Antriebsmotor mit variabler Drehzahl für das Gebläse aufweist, wobei vor dem Zünden der Gasofen durch Beschleunigen des Antriebsmotors durchgeblasen wird, bis ein vorbestimmter Druckabfall über dem Wärmetauscher erreicht ist, und anschließend die Zündung eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die beim Erreichen des vorbestimmten Druckabfalls vorliegende tatsächliche Motordrehzahl (RPM2) mittels eines Druckschalters (32) erfaßt und aufgezeichnet wird und
daß nach erfolgter Zündung die Motordrehzahl (RPM2) auf eine in Abhängigkeit von der aufgezeichneten Motordrehzahl (RPM2) und unter Berücksichtigung eines sich jeweils aus vorgegebenen Funktionsbedingungen, wie z. B. Unterschiede in der Temperatur und der Dichte der Luft und des Abgases, ergebenden Faktors (F) berechnete, niedrigere Drehzahl (RPM4) herabgesetzt wird nach der Formel RPM4 = RPM2 × F.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Druckabfall so ausgewählt wird, daß er mit einer theoretischen gewünschten Überschußluftmenge unter Brennvorgangsbedingungen im Einklang steht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ofen für Schwachbrennbetrieb und Starkbrennbetrieb ausgelegt ist und der vorbestimmte Druckabfall für Starkbrennbetrieb ausgelegt ist und wobei der Gasofen im Starkbrennbetrieb gezündet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Schwachbrennbetrieb ebenfalls ein vorbestimmter Druckabfall zugeordnet ist, der beim Beschleunigen des Antriebsmotors durchlaufen wird,
daß die beim Durchlaufen des vorbestimmten Druckabfalls für Schwachbrennbetrieb vorliegende Motordrehzahl (RPM1) erfaßt und aufgezeichnet wird,
daß der Quotient gebildet wird aus der aufgezeichneten Motordrehzahl (RPM1) bei dem Druckabfall für Schwachbrennbetrieb und der aufgezeichneten Motordrehzahl (RPM2) bei dem Druckabfall für Starkbrennbetrieb, und
daß nach erfolgter Zündung bei einer Zurückführung auf Schwachbrennbetrieb die Motordrehzahl (RPM4) auf eine niedrigere Motordrehzahl (RPM5) herabgesetzt wird, die durch Multiplikation der Motordrehzahl (RPM4) mit dem vorher bestimmten Quotienten aus den Motordrehzahlen (RPM1 und RPM2) berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß für ein Wiederhochfahren auf den Starkbrennbetrieb der Antriebsmotor beschleunigt wird, bis der Druckabfall für Starkbrennbetrieb wieder erreicht wird,
daß die dabei vorliegende Motordrehzahl (RPM6) erfaßt und aufgezeichnet wird und
daß die Motordrehzhal (RPM6) auf eine in Abhängigkeit von der aufgezeichneten Motordrehzahl (RPM6) berechnete, höhere Motordrehzahl erhöht wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Motordrehzhal (RPM4) aus der folgenden Gleichung berechnet wird: RPM4 = 497,11 + (0,766 × RPM2)
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Motordrehzahl (RPM7) aus der folgenden Gleichung berechnet wird: RPM7 = 262,18 + (0,926 × RPM6)
DE19873731318 1986-09-17 1987-09-17 Steuerung der ueberschussluft in einem gasofen Granted DE3731318A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/908,474 US4729207A (en) 1986-09-17 1986-09-17 Excess air control with dual pressure switches
US06/908,476 US4703747A (en) 1986-09-17 1986-09-17 Excess air control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3731318A1 DE3731318A1 (de) 1988-04-07
DE3731318C2 true DE3731318C2 (de) 1992-01-30

Family

ID=27129501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19873731318 Granted DE3731318A1 (de) 1986-09-17 1987-09-17 Steuerung der ueberschussluft in einem gasofen

Country Status (5)

Country Link
AR (1) AR240096A1 (de)
AU (1) AU583745B2 (de)
CA (1) CA1282140C (de)
DE (1) DE3731318A1 (de)
GB (1) GB2196152B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117323B3 (de) * 2016-09-14 2017-11-02 Valeo Thermal Commercial Vehicles Germany GmbH Verfahren zur Konstanthaltung des dem Brennerraum eines mobilen Heizgerätes zugeführten Verbrennungsluft-Massenstroms und nach einem solchen Verfahren arbeitendes Heizgerät

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT396829B (de) * 1990-12-27 1993-12-27 Vaillant Gmbh Verfahren zur einleitung der verbrennung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2925031A1 (de) * 1979-06-21 1981-01-08 Wilhelm Emmerich Modulierende leistungssteuerung fuer zentralheizungskessel mit atmosphaerischen brennern und elektrischen kaminzugregulator
JPS6047497B2 (ja) * 1981-05-25 1985-10-22 東プレ株式会社 集中式空気調和設備の風量制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016117323B3 (de) * 2016-09-14 2017-11-02 Valeo Thermal Commercial Vehicles Germany GmbH Verfahren zur Konstanthaltung des dem Brennerraum eines mobilen Heizgerätes zugeführten Verbrennungsluft-Massenstroms und nach einem solchen Verfahren arbeitendes Heizgerät

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