DE3731318C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- 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
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/025—Regulating fuel supply conjointly with air supply using electrical or electromechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2227/00—Ignition or checking
- F23N2227/04—Prepurge
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/06—Ventilators at the air intake
- F23N2233/08—Ventilators at the air intake with variable speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/10—Ventilators forcing air through heat exchangers
Landscapes
- 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.
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.
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.
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.
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.
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)
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)
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)
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)
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 |
-
1987
- 1987-08-17 CA CA000544663A patent/CA1282140C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-04 GB GB8720780A patent/GB2196152B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-11 AR AR308692A patent/AR240096A1/es active
- 1987-09-14 AU AU78377/87A patent/AU583745B2/en not_active Ceased
- 1987-09-17 DE DE19873731318 patent/DE3731318A1/de active Granted
Cited By (1)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3731318A1 (de) | 1988-04-07 |
GB2196152B (en) | 1990-08-01 |
AU583745B2 (en) | 1989-05-04 |
GB8720780D0 (en) | 1987-10-14 |
CA1282140C (en) | 1991-03-26 |
GB2196152A (en) | 1988-04-20 |
AR240096A1 (es) | 1990-01-31 |
AU7837787A (en) | 1988-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3145215C2 (de) | ||
DE4311080C1 (de) | Motorunabhängiges Fahrzeugheizgerät | |
DE3700084C2 (de) | ||
EP1906096A2 (de) | Verfahren zur Regelung des Abluftvolumenstromes aus einem Garraum eines Backofens | |
DE69110732T2 (de) | Regelung in Kombination mit einer Thermostateinrichtung. | |
DE19728578C2 (de) | Verfahren zur außentaupunktabhängigen Verdampfertemperatursteuerung | |
DE3717870A1 (de) | Verfahren zum steuern und begrenzen der ausgangsleistung eines drehzahlveraenderlichen motors | |
DE4316182A1 (de) | Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer mit einem Feststoffkessel ausgerüsteten Heizungsanlage sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2054607A1 (de) | Automatische Regelvorrichtung fur Tieföfen | |
DE102004020365B3 (de) | Verfahren zur Einstellung der Leistung eines gasbetriebenen Gargerätes in Abhängigkeit von der geodätischen Höhe | |
DE3731318C2 (de) | ||
EP0029219A2 (de) | Einrichtung zur Erzeugung von Heisswasser mittels einer Wärmepumpe und Verfahren zum Betreiben dieser Einrichtung | |
DE2644839A1 (de) | Luftzirkulationsofen | |
DE2910294A1 (de) | Temperaturregler | |
DE19601517A1 (de) | Regelung eines Gasheizgeräts | |
DE2054608B2 (de) | Brenneranordnung in Wärmöfen, insbesondere Tiefofen | |
DE2834025A1 (de) | Gasbeheiztes geraet, insbesondere wassererhitzer | |
DE2621340A1 (de) | Abhitzedampferzeuger | |
DE3721153C2 (de) | ||
DE10214212A1 (de) | Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes | |
DE2942483C2 (de) | Offener Kamin | |
DE4024321C2 (de) | ||
DE3234009A1 (de) | An einen kamin angeschlossene waermequelle | |
DE2427886A1 (de) | Verfahren zur verhinderung von waermeverlusten an mit fluessigen und gasfoermigen brennstoffen betriebenen heizungsanlagen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
EP3321582A1 (de) | Vorrichtung zur regelung eines schornsteindruckes für eine feuerstelle und verfahren zur schornsteindruckkonstantregelung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 3744863 Format of ref document f/p: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 3744863 |
|
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3744863 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |