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EP1333227A2 - Method to adapt a heating device including a burner to its dedicated air-/exhaust system - Google Patents

Method to adapt a heating device including a burner to its dedicated air-/exhaust system Download PDF

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Publication number
EP1333227A2
EP1333227A2 EP02026220A EP02026220A EP1333227A2 EP 1333227 A2 EP1333227 A2 EP 1333227A2 EP 02026220 A EP02026220 A EP 02026220A EP 02026220 A EP02026220 A EP 02026220A EP 1333227 A2 EP1333227 A2 EP 1333227A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fan
air
speed
blower
control unit
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.)
Granted
Application number
EP02026220A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1333227A3 (en
EP1333227B1 (en
Inventor
Heinz-Juergen Deibler
Berni Reisser
Marc Rosenland
Frank Hermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1333227A2 publication Critical patent/EP1333227A2/en
Publication of EP1333227A3 publication Critical patent/EP1333227A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1333227B1 publication Critical patent/EP1333227B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
    • F23N5/184—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/08—Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F23N3/082—Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electronic means
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    • F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
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    • F23N2225/04—Measuring pressure
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2233/02—Ventilators in stacks
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/22—Fuel valves cooperating with magnets

Definitions

  • the invention relates to a method for adapting a burner-heated heater to this assigned Air / exhaust system according to the preamble of claim 1.
  • Another method for setting the speed of a Blower of a heater is known from DE Patent 198 46 207 C2 known in which in an electronic memory Characteristic map of blower speed curves saved is. Based on the existing pipe length of the air / exhaust system a nominal characteristic is selected and then the control the blower speed based on the current gas flow performed on the basis of the desired characteristic for the current Gas flow existing actual fan speed with the Target fan speed is compared and by means of an electronic Regulation an adjustment of the actual fan speed at the desired fan speed takes place.
  • the procedure requires Before installing the heater, measure the pipe length of the air / exhaust system and one by the installer afterwards selected characteristic. This procedure is therefore dependent from the accuracy of measuring the tube lengths of the Air / exhaust system and thus of subjective influences.
  • Object of the present invention is to provide a reliable automatic adjustment of the blower speed of the heater to those found during the installation of the heater Pipe length of the air / exhaust system.
  • the object of the present invention is with the characterizing Characteristics of claim 1 solved.
  • the invention has the advantage of a simple and fast installation the heater is enabled, the control of the Heater automatically to the found air / exhaust system is adjusted. By eliminating a panel or the measuring of the tube length becomes a wrong position avoided by the installer.
  • the Characteristics of the map a range of starting speeds cover some uncertainty in the regulation the air / exhaust gas composition so that it is convenient is the characteristics when installing on excess air adjust so that the exhaust emissions are also in the most unfavorable Case a correspondingly high lambda value. Also in that the fan characteristics in speed steps parallel to each other over the burner power to be to achieve a sufficiently high lambda value the Characteristics preset to excess air.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a Heater
  • Figure 2 is a diagram for setting switching speeds
  • Figure 3 is a map with fan characteristics
  • Figure 4 shows a characteristic for the fuel gas supply in conjunction with the course of the lambda value.
  • the heater in Figure 1 has a burner 10 which in a combustion chamber 12 is arranged. To the combustion chamber 12 leads an air supply 14, via the combustion air the Burner 10 is supplied.
  • the air supply 14 surrounds, for example coaxial with an exhaust outlet 16, which with a not shown exhaust pipe, is in communication with the Exhaust gas into the atmosphere.
  • the air supply 14 with Air pipe and the exhaust discharge 16 form with the exhaust pipe an air / exhaust system.
  • a heat exchanger 20th acted upon, via a flow line 21 and a return line 22 with a radiator assembly, not shown communicates.
  • an exhaust collector hood 24 is arranged, which is for exhaust gas discharge 16 passes.
  • a blower 26 arranged that the exhaust gas from the combustion chamber 12 sucks and by the suction one corresponding volume flow or air mass flow combustion air via the air supply 14 to the burner 10 supplies.
  • the blower 26 can also be arranged in the air supply 14 be.
  • the burner 10 is further connected via a gas line 31 and a Gas control device 30 connected to a gas supply 32.
  • the gas control device 30 is provided with a modulating magnet 33 provided for the corresponding adjustment of the gas control device 30 provides.
  • the modulation magnet is controlled 33 from a control unit 35, via a control line 37 is connected to the modulation magnet 33.
  • the modulation magnet 33 and the gas control device 30 form a Gas metering device.
  • the control unit 35 contains the so-called gas burner control, with which in itself the Control and monitoring of the burner with fully automatic Ignition occurs.
  • the speed of the blower 26 is from a speed sensor 41, for example, a Hall sensor detected.
  • the speed sensor 41 is connected via a signal line 42 with a fan electronics 43 in conjunction, which in turn via a control line 44 to the controller 35 and via a power supply line 45 is connected to the blower 26.
  • a differential pressure measuring 50th arranged with a differential pressure switch 51, the on reaching a certain pressure outputs a switching signal.
  • the differential pressure measuring point 50 can by a pitot tube Be formed over the back pressure in the air supply 14 is detected.
  • a signal line 53 is the Differential pressure switch 51 connected to the control unit 35.
  • the differential pressure measuring point 50 with the differential pressure switch 51 can also be used in the exhaust system 16.
  • a temperature sensor 60 is further arranged, the signal via another control line 61st the control unit 35 is supplied. Based on the flow temperature is the burner power over the modulation current i for controlling the modulation magnet 33 in dependence a set setpoint, the control unit 35 also is specified, regulated.
  • This setpoint can be Weather-compensated via an outside temperature sensor and / or over a Festeinstellwert according to a required room temperature be set.
  • FIG. 2 shows a diagram of blower speeds n above the Air flow V for different flow resistances in Air / exhaust system.
  • a desired value for a required air volume flow V S is stored, which is necessary, for example, to reach the necessary for releasing the fuel gas supply differential pressure value for switching the differential pressure switch 51.
  • a corresponding delivery volume of the fan is necessary as a function of the corresponding tube resistances or tube lengths of the air / exhaust system, ie different fan speeds n for reaching the switching point for the required air volume flow V S for different tube lengths of the air / exhaust system necessary.
  • the switching point (pressure value) for the necessary air flow V S for example, 250 l / min at a lower speed n 1 achieved than in an air / exhaust system with a large pipe length, in which the required Air volume flow V S is reached only at a higher speed n 4 .
  • the determined in the switching point of the differential pressure switch 51 switching speed n X according to Figure 2 is detected by the speed sensor 41 and supplied to the control unit 35.
  • control unit 35 is a map of characteristics 71, 72, 73, 74 for the fan speed n over the Burner capacity Q and a characteristic 80 of the fuel gas supply stored as modulation current i over the burner power Q.
  • the blower characteristics 71 to 74 have corresponding ones Power ranges, for example speed levels on. But it is also possible, a constantly controllable fan use.
  • the fan characteristics 71 to 74 are associated, for example, with a corresponding shift speed range;
  • the blower characteristic 71 a switching speed of n 900 to 1300 min -1
  • the blower characteristic 72 a switching speed range of n 1300 to 1400 min -1
  • the blower characteristic 73 a switching speed range of n 1400 to 1600 min -1
  • the blower characteristic 74th a switching speed range of n 1600 to 1800 min -1 .
  • a switching speed range an identifier, which is then assigned a corresponding fan characteristic.
  • FIG. 4 the fuel-gas characteristic curve shown in FIG. 3 with the modulation current i above the burner output Q is again shown in connection with the air-ratio lambda. It can be seen that with increasing modulation current i, the burner power increases continuously and thereby via the modulating magnet 33 and the Gasregeleinrichung 30, the fuel gas supply is increased. The air supply necessary for the combustion is controlled via the selected blower characteristic K X.
  • the air ratio Lambda Due to the stepped fan characteristic and decoupling the control of the fuel gas supply from the fan speed varies over the entire modulation range, the air ratio Lambda.
  • the speed levels of the fan are over a previously defined load field switched depending on the power.
  • the switching point of the differential pressure switch at the first startup of the device 51 is not reached, continuously increased until the differential pressure switch 51 switches. This is the point at which the blower 26 delivers the required air flow V s of, for example, 250 l / min.
  • the switching speed reached at the switching point of the differential pressure switch 51 n X, n, for example, for example, the switching speed N 2 1350 is achieved min -1, is detected by the speed sensor 41 and transmitted to the control device 35th In the control unit 35 from a microcomputer, not shown, from the stored map of fan characteristics 71 to 74 selected the switching speed of 1350 min 1 associated fan characteristic K X.
  • the selected fan characteristic K X is in the present example according to Figure 3, the fan characteristic 73, which then serves as an operating characteristic for controlling the air supply based on the heat requirements.
  • the necessary burner power Q is retrieved from the control unit 35 according to the heat demand. Based on the required burner power Q, the control unit 35 controls the modulation current i for driving the modulating magnet 33, which in turn adjusts the gas control device 30.
  • the fan speed n is set via the speed controller 43 on the basis of the selected fan characteristic K X (operating characteristic). The speed levels in the selected fan characteristic K X are triggered by the present modulation.
  • a temperature sensor 48 is arranged in the exhaust duct 16 and / or in the air supply 14, the signal is fed via a signal line 49 to the control unit 35.
  • the selected fan characteristic K X is compensated and stored as a compensated operating characteristic in the control unit, after which then the heater operates.
  • a further measured variable can be used with the temperature sensor 60 measured flow temperature, which can also provide a compensation value.

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)

Abstract

A method for matching a burner heating device to its air supply and exhaust gas system, where the supply stem comprises a jet for combustion air, a control unit and fuel gas injector and a differential pressure transducer. The blower is adjusted by the controller in accordance with heat requirements. At installation the rotational velocity of the blower is continuously increased until an operating point of the differential pressure is reached at which the rotational velocity of the blower for the necessary airflow is determined. Blower characteristic curves (71-74) that correspond to a particular rotational velocity are stored in the control unit with the operating rotational velocity value, determined at the operating point of the differential pressure, being used to select a characteristic curve. The characteristic curve is then used to operate the heating device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Anpassung eines brennerbeheizten Heizgerätes an ein diesem zugeordneten Luft-/Abgassystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for adapting a burner-heated heater to this assigned Air / exhaust system according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Bei brennerbeheizten Heizgeräten mit gebläseunterstützter Abgasabführung hat die Länge des angeschlossenen Luft/Abgassystem einen erheblichen Einfluss auf die Verbrennungsgüte, da unterschiedliche Rohrlängen sowohl des Zuluftsystems als auch des Abgassystems unterschiedliche Strömungswiderstände der Luftzuführung bzw. Abgasabführung entgegensetzen. Daher muss das Heizgerät bei der Installation an das Luft-/Abgassystem entsprechend angepasst werden, damit der von den vorherrschenden Strömungswiderständen abhängige Luftvolumenstrom bzw. Luftmassenstrom, der für einen entsprechenden Lambdawert >1 notwendig ist, eingehalten werden kann.For burner-heated heaters with fan assisted Exhaust removal has the length of the connected air / exhaust system a considerable influence on the quality of combustion, because different pipe lengths of both the air supply system as well as the exhaust system different flow resistance oppose the air supply or exhaust gas discharge. Therefore, the heater must be installed adapted to the air / exhaust system so that the dependent of the prevailing flow resistances Air volume flow or air mass flow, the for a corresponding lambda value> 1 is required can.

Aus der DE 198 47 448 A1 ist bereits ein Verfahren zur Anpassung eines brennerbeheizten Heizgerätes an ein diesem zugeordneten Luft-/Abgassystem bekannt, bei dem die Drehzahl des Gebläses ausgehend von einer Startdrehzahl, bei der der für die Freigabe der Gaszufuhr vorgesehene Druckwert nicht erreicht wird, langsam gesteigert wird, bis der vorgesehene Druckwert erreicht ist. Bei dem vorgesehenen Druckwert wird ein Schaltpunkt für die Gebläsedrehzahl festgelegt und aus der festgelegten Gebläsedrehzahl ein Korrekturfaktor ermittelt, mit dem eine Standardkennlinie in eine Betriebskennlinie umgerechnet wird, nach der dann die Regeleinrichtung des Heizgerätes arbeitet. Dieses Verfahren ist relativ aufwendig, da eine Vielzahl von Einflüssen, wie geräteinterne Bauteiltoleranzen, das Ergebnis beim Ermitteln der Betriebskennlinie verfälschen können.From DE 198 47 448 A1 is already a method for adaptation a burner heated heater to an associated with this Air / exhaust system known in which the speed of the fan starting from a starting speed at which the not intended for the release of the gas supply pressure value is achieved, is slowly increased until the intended Pressure value is reached. At the intended pressure value is set a switching point for the fan speed and off the determined fan speed determines a correction factor, with a standard characteristic in an operating characteristic is converted after the then the control device of the Heater works. This method is relatively expensive, because a variety of influences, such as device-internal component tolerances, the result when determining the operating characteristic can falsify.

Ein weiteres Verfahren zur Einstellung der Drehzahl eines Gebläses eines Heizgerätes ist aus dem DE-Patent 198 46 207 C2 bekannt, bei dem in einem elektronischen Speicher ein Kennfeld von Kennlinien für Gebläsedrehzahlen gespeichert ist. Anhand der vorhandenen Rohrlänge des Luft-/Abgassystems wird eine Sollkennlinie ausgewählt und danach die Regelung der Gebläsedrehzahl anhand des aktuellen Gasdurchflusses durchgeführt, wobei anhand der Sollkennlinie die für den aktuellen Gasdurchfluss vorhandene Ist-Gebläsedrehzahl mit der Soll-Gebläsedrehzahl verglichen wird und mittels einer elektronischen Regelung ein Angleich der Ist-Gebläsedrehzahl an die Soll-Gebläsedrehzahl erfolgt. Das Verfahren erfordert vor der Installation des Heizgerätes ein Ausmessen der Rohrlänge des Luft-/Abgassystems und eine vom Installateur danach ausgewählte Kennlinie. Dieses Verfahren ist daher abhängig von der Genauigkeit der Messung der Rohrlängen des Luft-/Abgassystems und damit von subjektiven Einflüssen.Another method for setting the speed of a Blower of a heater is known from DE Patent 198 46 207 C2 known in which in an electronic memory Characteristic map of blower speed curves saved is. Based on the existing pipe length of the air / exhaust system a nominal characteristic is selected and then the control the blower speed based on the current gas flow performed on the basis of the desired characteristic for the current Gas flow existing actual fan speed with the Target fan speed is compared and by means of an electronic Regulation an adjustment of the actual fan speed at the desired fan speed takes place. The procedure requires Before installing the heater, measure the pipe length of the air / exhaust system and one by the installer afterwards selected characteristic. This procedure is therefore dependent from the accuracy of measuring the tube lengths of the Air / exhaust system and thus of subjective influences.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine zuverlässige automatische Anpassung der Gebläsedrehzahl des Heizgerätes an die bei der Installation des Heizgerätes vorgefundene Rohrlänge des Luft-/Abgassystems vorzunehmen. Object of the present invention is to provide a reliable automatic adjustment of the blower speed of the heater to those found during the installation of the heater Pipe length of the air / exhaust system.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine einfache und schnelle Installation des Heizgerätes ermöglicht wird, wobei die Steuerung des Heizgerätes automatisch an das vorgefundene Luft/Abgassystem angepasst wird. Durch den Wegfall einer Blende oder des Ausmessens der Rohrlänge wird eine Falscheinstellung durch den Installateur vermieden.The object of the present invention is with the characterizing Characteristics of claim 1 solved. The invention has the advantage of a simple and fast installation the heater is enabled, the control of the Heater automatically to the found air / exhaust system is adjusted. By eliminating a panel or the measuring of the tube length becomes a wrong position avoided by the installer.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens möglich. Da die Kennlinien des Kennfeldes einen Bereich von Startdrehzahlen abdecken, liegt eine gewisse Ungenauigkeit bei der Regelung der Luft-/Abgaszusammensetzung vor, so dass es zweckmäßig ist, die Kennlinien bei der Installation auf Luftüberschuss einzustellen, damit die Abgaswerte auch im ungünstigsten Fall einen entsprechend hohen Lambda-Wert einhalten. Auch dadurch, dass die Gebläsekennlinien in Drehzahlstufen parallel zueinander über der Brennerleistung verlaufen, werden zur Erzielung eines ausreichend hohen Lambda-Wertes die Kennlinien auf Luftüberschuss voreingestellt.By the measures listed in the dependent claims are advantageous developments of the method possible. Because the Characteristics of the map a range of starting speeds cover some uncertainty in the regulation the air / exhaust gas composition so that it is convenient is the characteristics when installing on excess air adjust so that the exhaust emissions are also in the most unfavorable Case a correspondingly high lambda value. Also in that the fan characteristics in speed steps parallel to each other over the burner power to be to achieve a sufficiently high lambda value the Characteristics preset to excess air.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Heizgerätes, Figur 2 ein Diagramm zum Festlegen von Schaltdrehzahlen, Figur 3 ein Kennfeld mit Gebläsekennlinien und Figur 4 eine Kennlinie für die Brenngaszufuhr in Verbindung mit dem Verlauf des Lambda-Wertes. An embodiment of the invention is in the drawing shown and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a schematic representation of a Heater, Figure 2 is a diagram for setting switching speeds, Figure 3 is a map with fan characteristics and Figure 4 shows a characteristic for the fuel gas supply in conjunction with the course of the lambda value.

Ausführungsbeispielembodiment

Das Heizgerät in Figur 1 weist einen Brenner 10 auf, der in einer Brennkammer 12 angeordnet ist. Zur Brennkammer 12 führt eine Luftzuführung 14, über die Verbrennungsluft dem Brenner 10 zugeführt wird. Die Luftzuführung 14 umgibt beispielsweise koaxial eine Abgasabführung 16, die mit einem nicht dargestellten Abgasrohr, in Verbindung steht, um das Abgas in die Atmosphäre zu leiten. Die Luftzuführung 14 mit Luftrohr und die Abgasabführung 16 mit dem Abgasrohr bilden ein Luft-/Abgassystem.The heater in Figure 1 has a burner 10 which in a combustion chamber 12 is arranged. To the combustion chamber 12 leads an air supply 14, via the combustion air the Burner 10 is supplied. The air supply 14 surrounds, for example coaxial with an exhaust outlet 16, which with a not shown exhaust pipe, is in communication with the Exhaust gas into the atmosphere. The air supply 14 with Air pipe and the exhaust discharge 16 form with the exhaust pipe an air / exhaust system.

Von den Abgasen des Brenners 10 wird ein Wärmetauscher 20 beaufschlagt, der über eine Vorlaufleitung 21 und eine Rücklaufleitung 22 mit einer nicht dargestellten Heizkörperanordnung in Verbindung steht. Über dem Wärmetauscher 20 ist eine Abgassammelhaube 24 angeordnet, die zur Abgasabführung 16 übergeht. In der Abgasabführung 16 ist oberhalb der Abgassammelhaube 24 ein Gebläse 26 angeordnet, dass das Abgas aus der Brennkammer 12 saugt und durch den Sog einen entsprechenden Volumenstrom bzw. Luftmassenstrom Verbrennungsluft über die Luftzuführung 14 dem Brenner 10 zuführt. Das Gebläse 26 kann aber auch in der Luftzuführung 14 angeordnet sein.From the exhaust gases of the burner 10 is a heat exchanger 20th acted upon, via a flow line 21 and a return line 22 with a radiator assembly, not shown communicates. Above the heat exchanger 20 an exhaust collector hood 24 is arranged, which is for exhaust gas discharge 16 passes. In the exhaust outlet 16 is above the Exhaust manifold 24, a blower 26 arranged that the exhaust gas from the combustion chamber 12 sucks and by the suction one corresponding volume flow or air mass flow combustion air via the air supply 14 to the burner 10 supplies. The blower 26 can also be arranged in the air supply 14 be.

Der Brenner 10 ist ferner über eine Gasleitung 31 und eine Gasregeleinrichtung 30 mit einer Gasversorgung 32 verbunden. Die Gasregeleinrichtung 30 ist mit einem Modulationsmagneten 33 versehen, der für die entsprechende Verstellung der Gasregeleinrichtung 30 sorgt. Gesteuert wird der Modulationsmagnet 33 von einem Steuergerät 35, das über eine Steuerleitung 37 mit dem Modulationsmagnet 33 verbunden ist. Der Modulationsmagnet 33 und die Gasregeleinrichtung 30 bilden eine Gasdosiereinrichtung. Das Steuergerät 35 enthält dabei den sogenannten Gasfeuerungsautomat, mit dem an sich die Steuerung und Überwachung des Brenners mit vollautomatischer Zündung erfolgt.The burner 10 is further connected via a gas line 31 and a Gas control device 30 connected to a gas supply 32. The gas control device 30 is provided with a modulating magnet 33 provided for the corresponding adjustment of the gas control device 30 provides. The modulation magnet is controlled 33 from a control unit 35, via a control line 37 is connected to the modulation magnet 33. The modulation magnet 33 and the gas control device 30 form a Gas metering device. The control unit 35 contains the so-called gas burner control, with which in itself the Control and monitoring of the burner with fully automatic Ignition occurs.

Die Drehzahl des Gebläses 26 wird von einem Drehzahlsensor 41, beispielsweise einem Hallsensor, erfasst. Der Drehzahlsensor 41 steht über eine Signalleitung 42 mit einer Gebläseelektronik 43 in Verbindung, die wiederum über eine Steuerleitung 44 mit dem Steuergerät 35 und über eine Energieversorgungsleitung 45 mit dem Gebläse 26 verbunden ist.The speed of the blower 26 is from a speed sensor 41, for example, a Hall sensor detected. The speed sensor 41 is connected via a signal line 42 with a fan electronics 43 in conjunction, which in turn via a control line 44 to the controller 35 and via a power supply line 45 is connected to the blower 26.

In der Luftzuführung 14 ist eine Differenzdruckmessstelle 50 mit einem Differenzdruckschalter 51 angeordnet, der bei Erreichen eines bestimmten Druckes ein Schaltsignal abgibt. Die Differenzdruckmessstelle 50 kann dabei durch ein Pitotrohr gebildet sein, über das der Staudruck in der Luftzuführung 14 erfasst wird. Über eine Signalleitung 53 ist der Differenzdruckschalter 51 mit dem Steuergerät 35 verbunden. Die Differenzdruckmessstelle 50 mit dem Differenzdruckschalter 51 kann auch in der Abgasführung 16 eingesetzt werden.In the air supply 14 is a differential pressure measuring 50th arranged with a differential pressure switch 51, the on reaching a certain pressure outputs a switching signal. The differential pressure measuring point 50 can by a pitot tube Be formed over the back pressure in the air supply 14 is detected. About a signal line 53 is the Differential pressure switch 51 connected to the control unit 35. The differential pressure measuring point 50 with the differential pressure switch 51 can also be used in the exhaust system 16.

In der Vorlaufleitung 21 ist ferner ein Temperatursensor 60 angeordnet, dessen Signal über eine weitere Steuerleitung 61 dem Steuergerät 35 zugeführt wird. Anhand der Vorlauftemperatur wird die Brennerleistung über den Modulationsstrom i zur Ansteuerung des Modulationsmagneten 33 in Abhängigkeit eines eingestellten Sollwertes, der dem Steuergerät 35 ebenfalls vorgegeben wird, geregelt. Dieser Sollwert kann dabei über einen Außentemperaturfühler witterungsgeführt und/oder über einen Festeinstellwert gemäß einer geforderten Raumtemperatur festgelegt sein.In the flow line 21, a temperature sensor 60 is further arranged, the signal via another control line 61st the control unit 35 is supplied. Based on the flow temperature is the burner power over the modulation current i for controlling the modulation magnet 33 in dependence a set setpoint, the control unit 35 also is specified, regulated. This setpoint can be Weather-compensated via an outside temperature sensor and / or over a Festeinstellwert according to a required room temperature be set.

Figur 2 zeigt ein Diagramm von Gebläsedrehzahlen n über dem Luftvolumenstrom V für verschiedene Strömungswiderstände im Luft-/Abgassystem. FIG. 2 shows a diagram of blower speeds n above the Air flow V for different flow resistances in Air / exhaust system.

Im Steuergerät 35 ist ein Sollwert für einen erforderlichen Luftvolumenstrom VS gespeichert, der beispielsweise notwendig ist, um den zum Freigeben der Brenngaszufuhr notwendigen Differenzdruckwert zum Schalten des Differenzdruckschalters 51 zu erreichen. Zum Erreichen dieses Druckwertes ist in Abhängigkeit von den entsprechenden Rohrwiderständen bzw. Rohrlängen des Luft-/Abgassystems ein entsprechendes Fördervolumen des Gebläses notwendig, d.h., dass für verschiedene Rohrlängen des Luft-/Abgassystems unterschiedliche Gebläsedrehzahlen n zum Erreichen des Schaltpunktes für den geforderten Luftvolumenstrom VS notwendig sind. So wird beispielsweise bei einer kurzen Rohrlänge des Luft/Abgassystems der Schaltpunkt (Druckwert) für den notwendigen Luftvolumenstrom VS von beispielsweise 250 l/min bei einer niedrigerer Drehzahl n1 erreicht als bei einem Luft/Abgassystem mit einer großen Rohrlänge, bei der der erforderliche Luftvolumenstrom VS erst bei einer höheren Drehzahl n4 erreicht wird. Die im Schaltpunkt des Differenzdruckschalters 51 ermittelte Schaltdrehzahl nX gemäß Figur 2 wird von dem Drehzahlsensor 41 erfasst und dem Steuergerät 35 zugeführt.In the control unit 35, a desired value for a required air volume flow V S is stored, which is necessary, for example, to reach the necessary for releasing the fuel gas supply differential pressure value for switching the differential pressure switch 51. In order to achieve this pressure value, a corresponding delivery volume of the fan is necessary as a function of the corresponding tube resistances or tube lengths of the air / exhaust system, ie different fan speeds n for reaching the switching point for the required air volume flow V S for different tube lengths of the air / exhaust system necessary. Thus, for example, with a short tube length of the air / exhaust system, the switching point (pressure value) for the necessary air flow V S, for example, 250 l / min at a lower speed n 1 achieved than in an air / exhaust system with a large pipe length, in which the required Air volume flow V S is reached only at a higher speed n 4 . The determined in the switching point of the differential pressure switch 51 switching speed n X according to Figure 2 is detected by the speed sensor 41 and supplied to the control unit 35.

Im Steuergerät 35 sind gemäß Figur 3 ein Kennfeld von Kennlinien 71, 72, 73, 74 für die Gebläsedrehzahl n über der Brennerleistung Q und eine Kennlinie 80 der Brenngaszufuhr als Modulationsstrom i über der Brennerleistung Q gespeichert. Die Gebläsekennlinien 71 bis 74 weisen dabei für entsprechende Leistungsbereiche beispielsweise Drehzahlstufen auf. Es ist aber auch möglich, ein stetig steuerbares Gebläse einzusetzen.In the control unit 35 are according to Figure 3 is a map of characteristics 71, 72, 73, 74 for the fan speed n over the Burner capacity Q and a characteristic 80 of the fuel gas supply stored as modulation current i over the burner power Q. The blower characteristics 71 to 74 have corresponding ones Power ranges, for example speed levels on. But it is also possible, a constantly controllable fan use.

Um nicht jeder möglichen Schaltdrehzahl nX eine Gebläsekennlinie zuzuordnen, sind die Gebläsekennlinien 71 bis 74 beispielsweise einem entsprechenden Schaltdrehzahlbereich zugeordnet; zum Beispiel die Gebläsekennlinie 71 einem Schaltdrehzahlberelch von n = 900 bis 1300 min-1, die Gebläsekennlinie 72 einem Schaltdrehzahlbereich von n = 1300 bis 1400 min-1, die Gebläsekennlinie 73 einem Schaltdrehzahlbereich von n = 1400 bis 1600 min-1 und die Gebläsekennlinie 74 einem Schaltdrehzahlbereich von n = 1600 bis 1800 min-1. Es ist aber genauso denkbar, einem Schaltdrehzahlbereich eine Kennung zu vergeben, der dann eine entsprechende Gebläsekennlinie zugeordnet wird.In order not to associate a fan characteristic curve with every possible switching speed n X , the fan characteristics 71 to 74 are associated, for example, with a corresponding shift speed range; For example, the blower characteristic 71 a switching speed of n = 900 to 1300 min -1 , the blower characteristic 72 a switching speed range of n = 1300 to 1400 min -1 , the blower characteristic 73 a switching speed range of n = 1400 to 1600 min -1 and the blower characteristic 74th a switching speed range of n = 1600 to 1800 min -1 . However, it is also conceivable to assign a switching speed range an identifier, which is then assigned a corresponding fan characteristic.

In Figur 4 ist die in Figur 3 dargestellte Brenngaskennlinie mit dem Modulationsstrom i über der Brennerleistung Q noch mal in Verbindung mit der Luftzahl Lambda dargestellt. Daraus ist ersichtlich, dass mit steigendem Modulationsstrom i die Brennerleistung kontinuierlich ansteigt und dadurch über den Modulationsmagneten 33 und die Gasregeleinrichung 30 die Brenngaszufuhr erhöht wird. Die für die Verbrennung notwendige Luftzuführung wird über die ausgewählte Gebläsekennlinie KX gesteuert.In FIG. 4, the fuel-gas characteristic curve shown in FIG. 3 with the modulation current i above the burner output Q is again shown in connection with the air-ratio lambda. It can be seen that with increasing modulation current i, the burner power increases continuously and thereby via the modulating magnet 33 and the Gasregeleinrichung 30, the fuel gas supply is increased. The air supply necessary for the combustion is controlled via the selected blower characteristic K X.

Aufgrund der gestuften Gebläsekennlinie und der Abkopplung der Steuerung der Brenngaszufuhr von der Gebläsedrehzahl schwankt über den gesamten Modulationsbereich die Luftzahl Lambda. Die Drehzahlstufen des Gebläses werden dabei über ein vorher definiertes Lastfeld leistungsabhängig geschaltet. Um eine entsprechend hohe Luftzahl Lambda über den gesamten Modulationsbereich zu halten, ist es zweckmäßig, die Gebläsekennlinien 71 bis 74 bereits bei der Implementierung im Heizgerät auf Luftüberschuss einzustellen.Due to the stepped fan characteristic and decoupling the control of the fuel gas supply from the fan speed varies over the entire modulation range, the air ratio Lambda. The speed levels of the fan are over a previously defined load field switched depending on the power. To a correspondingly high air lambda over the entire Modulation range, it is appropriate to the Blower characteristics 71 to 74 already in the implementation in the heater to set to excess air.

Zur Anpassung des Heizgerätes an das Luft-/Abgassystem 14, 16 wird bei der ersten Inbetriebnahme des Gerätes die Drehzahl des Gebläses 26 ausgehend von einer Startdrehzahl, bei der bei kürzester Länge bzw. geringstem Widerstand des Luft/Abgassystems 14, 24 der Schaltpunkt des Differenzdruckschalters 51 nicht erreicht wird, kontinuierlich erhöht, bis der Differenzdruckschalter 51 schaltet. Dies ist der Punkt, bei dem das Gebläse 26 den erforderlichen Luftvolumenstrom VS von z.B. 250 l/min fördert. Die im Schaltpunkt des Differenzdruckschalters 51 erreichte Schaltdrehzahl nX,, die beispielsweise mit der Schaltdrehzahl n2 von beispielsweise n = 1350 min -1 erreicht wird, wird vom Drehzahlsensor 41 erfasst und dem Steuergerät 35 übermittelt. Im Steuergerät 35 wird von einem nicht dargestellten Mikrorechner aus dem gespeicherten Kennfeld von Gebläsekennlinien 71 bis 74 die der Schaltdrehzahl von 1350 min1 zugeordnete Gebläsekennlinie KX ausgewählt. Die ausgewählte Gebläsekennlinie KX ist im vorliegenden Beispiel gemäß Figur 3 die Gebläsekennlinie 73, die dann als Betriebskennlinie zur Steuerung der Luftzufuhr anhand der Wärmeanforderungen dient.For adaptation of the heater to the air / exhaust system 14, 16, the speed of the blower 26 starting from a start speed, at the shortest length or minimum resistance of the air / exhaust system 14, 24, the switching point of the differential pressure switch at the first startup of the device 51 is not reached, continuously increased until the differential pressure switch 51 switches. This is the point at which the blower 26 delivers the required air flow V s of, for example, 250 l / min. The switching speed reached at the switching point of the differential pressure switch 51 n X, n, for example, for example, the switching speed N 2 = 1350 is achieved min -1, is detected by the speed sensor 41 and transmitted to the control device 35th In the control unit 35 from a microcomputer, not shown, from the stored map of fan characteristics 71 to 74 selected the switching speed of 1350 min 1 associated fan characteristic K X. The selected fan characteristic K X is in the present example according to Figure 3, the fan characteristic 73, which then serves as an operating characteristic for controlling the air supply based on the heat requirements.

Von einer nicht näher beschriebenen Regelung wird vom Steuergerät 35 entsprechend der Wärmeanforderung die notwendige Brennerleistung Q abgerufen. Anhand der erforderlichen Brennerleistung Q wird vom Steuergerät 35 der Modulationsstrom i zum Ansteuern des Modulationsmagneten 33, der wiederum die Gasregeleinrichtung 30 verstellt, geregelt. Unabhängig von der Regelung der Brenngaszufuhr wird die Gebläsedrehzahl n über den Drehzahlregler 43 anhand der ausgewählten Gebläsekennlinie KX (Betriebskennlinie) eingestellt. Die Drehzahlstufen in der ausgewählten Gebläsekennlinie KX werden durch die vorliegende Modulation ausgelöst. Durch den über die ausgewählte Gebläsekennlinie KX geförderten Luftvolumenstroms V und durch die über die Brenngaskennlinie 80 zugeführten Brenngasmenge wird ein Brenngas-/Luftgemisch erzeugt, das schließlich dem Brenner 10 zugeführt wird, und die der Wärmeanforderung entsprechende Brennerleistung Q realisiert.From a regulation not described in detail, the necessary burner power Q is retrieved from the control unit 35 according to the heat demand. Based on the required burner power Q, the control unit 35 controls the modulation current i for driving the modulating magnet 33, which in turn adjusts the gas control device 30. Regardless of the regulation of the fuel gas supply, the fan speed n is set via the speed controller 43 on the basis of the selected fan characteristic K X (operating characteristic). The speed levels in the selected fan characteristic K X are triggered by the present modulation. Through the selected via the blower characteristic curve K X conveyed air volume flow V and the supplied via the combustion gas characteristic curve 80 amount of fuel gas, a fuel gas / air mixture is produced, which eventually the burner 10 is supplied, and the corresponding one of the heat demand burner output Q realized.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass die temperaturbedingte Änderung des Luftmassenstroms durch eine numerische Anpassung gemäß der Lehre des DE-Patents 195 10 425 C2 ausgeglichen wird. Dazu ist in der Abgasführung 16 und/oder in der Luftzuführung 14 ein Temperaturfühler 48 angeordnet, dessen Signal über eine Signalleitung 49 dem Steuergerät 35 zugeführt wird. In Abhängigkeit von der erfassten Gebeläsedrehzahl nX und der von dem Temperturfühler 48 erfassten Ablufttemperatur wird die ausgewählte Gebläsekennlinie KX kompensiert und als kompensierten Betriebskennlinie im Steuergerät gespeichert, nach der dann das Heizgerät arbeitet. Als weitere Messgröße kann die mit dem Temperatursensor 60 gemessene Vorlauftemperatur dienen, die auch einen Kompensationswert liefern kann.Another embodiment is that the temperature-induced change in the air mass flow is compensated by a numerical adaptation according to the teaching of DE patent 195 10 425 C2. For this purpose, a temperature sensor 48 is arranged in the exhaust duct 16 and / or in the air supply 14, the signal is fed via a signal line 49 to the control unit 35. Depending on the detected fan speed n X and the exhaust air temperature detected by the Temperturfühler 48, the selected fan characteristic K X is compensated and stored as a compensated operating characteristic in the control unit, after which then the heater operates. As a further measured variable can be used with the temperature sensor 60 measured flow temperature, which can also provide a compensation value.

Claims (11)

Verfahren zur Anpassung eines brennerbeheizten Heizgerätes an ein diesem zugeordneten Luft-/Abgassystem, das ein Gebläse für Verbrennungsluft, ein Steuergerät und eine Gasdosiereinrichtung für Brenngas sowie eine mit dem Steuergerät in Verbindung stehende Differenzdruckmessstelle umfasst, wobei das Gebläse in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung durch das Steuergerät steuerbar ist und wobei die Drehzahl des Gebläses zumindest bei Inbetriebnahme des Heizgerätes gesteigert wird, bis in einem Schaltpunkt von der Differenzdruckmessstelle eine Schaltdrehzahl ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Steuergerät (35) ein Kennfeld von Gebläsekennlinien (71, 72, 73, 74) abgelegt wird, die jeweils einer bestimmten Schaltdrehzahl nX zuordenbar sind, und dass anhand der ermittelten Schaltdrehzahl nX aus dem Kennfeld von Gebläsekennlinien (71, 72, 73, 74) eine Gebläsekennlinien KX als Betriebskennlinie ausgewählt wird, nach der das Heizgerät arbeitet.A method for adapting a burner-heated heater to an associated air / exhaust system comprising a fan for combustion air, a control device and a gas metering device for fuel gas and an associated with the control unit differential pressure measuring point, wherein the fan depending on the heat demand by the control unit is controllable and wherein the speed of the fan is increased at least when starting the heater until a switching speed of the differential pressure measuring point a switching speed is determined, characterized in that in the control unit (35) a map of fan characteristics (71, 72, 73, 74) is stored, each of which can be assigned to a specific switching speed n X , and that on the basis of the determined switching speed n X from the map of fan characteristics (71, 72, 73, 74) a fan characteristics K X is selected as the operating characteristic, after which the heater operates. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltdrehzahl nX eine Gebläsedrehzahl ermittelt wird, bei der ein für eine optimale Verbrennung notwendiger Luftvolumenstrom bzw. Luftmassenstrom vorliegt. A method according to claim 1, characterized in that a fan speed is determined as the switching speed n X , in which there is a necessary for optimal combustion air volume flow or air mass flow. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaltdrehzahl nX eine Gebläsedrehzahl ermittelt wird, bei der der für die Freigabe der Gaszufuhr vorgesehene Druckwert erreicht wird.A method according to claim 1, characterized in that as a switching speed n X, a fan speed is determined, at which the intended for the release of the gas supply pressure value is reached. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Gebläsekennlinien (71, 72, 73, 74) jeweils ein Bereich von Schaltdrehzahlen nX zugeordnet wird.A method according to claim 1, characterized in that the blower characteristics (71, 72, 73, 74) each having a range of switching speeds n X is assigned. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläsekennlinien (71, 72, 73, 74) für verschiedene Strömungswiderstände bzw. Rohrlängen des Luft/Abgassystems im ausgelieferten Heizgerät implementiert werden.A method according to claim 1, characterized in that the blower characteristics (71, 72, 73, 74) are implemented for different flow resistance or pipe lengths of the air / exhaust system in the delivered heater. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläsekennlinien (71, 72, 73, 74) auf Luftüberschuss eingestellt werden.A method according to claim 5, characterized in that the blower characteristics (71, 72, 73, 74) are set to excess air. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Brenngaskennlinie (80) im Steuergerät (35) abgelegt wird, die die Brenngaszufuhr in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung regelt.A method according to claim 1, characterized in that a Brenngaskennlinie (80) in the control unit (35) is stored, which regulates the fuel gas supply in dependence on the heat demand. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenngaszufuhr und die Gebläsedrehzahl unabhängig voneinander über die Wärmeanforderung durch die ausgewählte Gebläsekennlinie KX und die Brenngaskennlinie (80) geregelt werden.A method according to claim 7, characterized in that the fuel gas supply and the fan speed are controlled independently of each other on the heat demand by the selected fan characteristic K X and the fuel gas characteristic (80). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgewählte Gebläsekennlinie KX anhand einer temperaturbedingten Änderung des Luftmassenstroms kompensiert wird. A method according to claim 1, characterized in that the selected blower characteristic K X is compensated based on a temperature-induced change in the air mass flow. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gebläsedrehzahl n in Abhängigkeit von der Temperatur des Abgases und/oder der Verbrennungsluft so eingestellt wird, dass der Luftmassenstrom der Verbrennungsluft auf dem der Wärmeanforderung entsprechenden Wert gehalten wird.A method according to claim 9, characterized in that the fan speed n is set in dependence on the temperature of the exhaust gas and / or the combustion air so that the air mass flow of the combustion air is maintained at the value corresponding to the heat demand. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Messfühler (48) die Temperatur des Abgases und/oder der Verbrennungsluft erfasst, dass vom Messfühler (48) ein der Temperatur entsprechendes Signal dem Steuergerät (35) zugeführt wird und dass das Steuergerät (35) in Abhängigkeit von dem Signal die Kompensation der Gebläsekennlinien KX durchführt.A method according to claim 9, characterized in that at least one sensor (48) detects the temperature of the exhaust gas and / or the combustion air, that from the sensor (48) a temperature corresponding signal is supplied to the control unit (35) and that the control device (35 ) performs the compensation of the fan characteristics K X as a function of the signal.
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