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EP3325883A1 - Heater appliance and method for operating a heater appliance - Google Patents

Heater appliance and method for operating a heater appliance

Info

Publication number
EP3325883A1
EP3325883A1 EP16741000.0A EP16741000A EP3325883A1 EP 3325883 A1 EP3325883 A1 EP 3325883A1 EP 16741000 A EP16741000 A EP 16741000A EP 3325883 A1 EP3325883 A1 EP 3325883A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
regulating unit
power
fuel
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.)
Withdrawn
Application number
EP16741000.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mauro André OLIVEIRA SIMOES
Ricardo Jorge de Sousa Vieira
Marco Marques
Luis Miguel Pacheco Monteiro
Sergio Salustio
Duarte Nuno FERNANDES GARCIA LIMA
Joel Filipe PEREIRA
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.)
Bosch Termotechnologia SA
Original Assignee
Bosch Termotechnologia SA
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 Bosch Termotechnologia SA filed Critical Bosch Termotechnologia SA
Priority claimed from PCT/EP2016/067007 external-priority patent/WO2017013048A1/en
Publication of EP3325883A1 publication Critical patent/EP3325883A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00—Regulating air supply or draught
    • F23N3/002—Regulating air supply or draught 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F23N2225/16—Measuring temperature burner temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F23N2225/20—Measuring temperature entrant temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00—Measuring
    • F23N2225/08—Measuring temperature
    • F23N2225/21—Measuring temperature outlet temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/04—Heating water

Definitions

  • Gas-powered storage heater and / or water heater are known from the prior art, which include a control and / or regulating unit for setting an air ratio to a desired air ratio.
  • the adjustment can be effected, for example, on the basis of a temperature of a heating flame, an ionisation signal of the heating flame and / or on the basis of an exhaust gas sensor signal.
  • the invention is based on a heater device having at least one control and / or regulating unit which is provided to set an air ratio of combustion, in particular of a mixture, in particular of a combustion air and a fuel, to a desired air ratio.
  • control and / or regulating unit is provided to determine, in particular to determine and / or advantageously calculate a power correction factor in at least one operating state and to take this into account when setting the air ratio.
  • a "heater device” is to be understood as meaning, in particular, at least one subassembly, in particular a subassembly, a heater, and preferably a continuous flow heater
  • a heater and preferably a continuous flow heater
  • a "heating unit” is to be understood as meaning in particular a unit which is intended to convert energy, in particular bioenergy and / or preferably fossil energy, in particular directly, into heat and, in particular, to supply it to a fluid, advantageously water
  • the heating unit comprises at least one heating module, which is intended in particular to burn the mixture, in particular from the combustion air and the fuel, and advantageously at least one heat exchanger
  • the heating module is advantageously constructed as a burner, in particular an oil burner and more preferably a gas burner
  • a thermal connection with the heat exchanger is intended.
  • "Provided” is to be understood in particular to be specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
  • a "dosing device” is to be understood as meaning in particular a unit, in particular electrical and / or electronic unit, in particular actuator unit, advantageous actuating unit, which is intended to influence the mixture, in particular from the combustion air and the fuel
  • At least one metering device is provided for adjusting, regulating and / or conveying a volume flow and / or a mass flow, in particular a combustion air flow and / or a fuel flow.
  • the metering device for fuel may advantageously be in the form of a fuel pump, in particular variable in flow rate, and / or preferably as a fuel valve, in particular variable in flow rate Fuel provided to modulate a heating power of the heater device.
  • a “sensor” is to be understood in particular as meaning a unit which is provided with at least one measured variable correlated to the combustion, in particular at least one pressure, at least one flow and / or at least one temperature, in particular the combustion air, advantageously the combustion air.
  • the fuel advantageously the fuel flow, and / or the fluid, in particular at least indirectly and / or advantageously direct to detect.
  • an "air ratio" is to be understood in particular as a factor which depends in particular on the combustion air and / or the fuel and determines a quality of the combustion and / or on the basis of which a quality of the combustion can be concluded the air ratio a ratio of an amount of combustion air actually contained in the mixture, in particular from the combustion air and the fuel to a stoichiometrically required amount of combustion air, in particular for a complete
  • An air ratio which has the value 1 corresponds in particular to a stoichiometric combustion air ratio.
  • the air ratio corresponds to a, in particular direct and / or indirect, control and / or controlled variable.
  • a “desired air ratio” is to be understood to mean, in particular, an air number below which the combustion should take place and / or which leads to optimized combustion, advantageously a stable heating flame, a minimum pollutant emission and / or a maximum efficiency the desired air ratio is in a slightly lean mixture range, in particular the mixture of the combustion air and the fuel, and in particular between 1, 15 and 1, 45, preferably between 1, 2 and 1, 4 and more preferably between
  • control and / or regulating unit is also to be understood as meaning, in particular, an electrical and / or electronic unit having at least one control electronics unit.
  • Control electronics are intended in particular to mean a unit having a computing unit and a memory unit as well as a control unit Storage unit stored operating, control and / or control program, which is in particular intended to be executed by the arithmetic unit to be understood.
  • the control and / or regulating unit is provided to provide at least one control signal for setting and / or adjusting at least one metering device, in particular the metering device for combustion air and / or the metering device for fuel.
  • control and / or regulating unit is provided to provide the heating power, in particular a requested heating power and / or a desired heating power, by adjusting and / or adjusting the at least one dosing device.
  • a "power correction factor” is to be understood as meaning, in particular, a factor which is dependent, in particular, on the fuel, in particular a composition and / or a type of fuel, which is associated with the heating power, in particular an output power of the heating unit, in particular the heating module
  • an "input power” is to be understood as meaning, in particular, a power, in particular thermal power, supplied to the heating unit, in particular the heating module, which itself in particular, would result in a complete and / or optimal combustion of a, in particular the heating unit, supplied fuel.
  • the input power is correlated in particular with a chemical energy contained and / or stored in the fuel, in particular that of the heating unit.
  • an "output power" is to be understood as meaning, in particular, an effective and / or an effectively achievable power, in particular thermal power, which results during the combustion of the fuel supplied, in particular to the heating unit.
  • the output power is in particular correlated with a thermal energy, which results, in particular during combustion, from the chemical energy of the fuel, and the output power is in particular via an enthalpy.
  • control and / or regulating unit is intended to close and advantageously self-assess the composition and / or nature of the fuel, such as natural gas and / or liquefied petroleum gas, by way of the power correction factor tig and in particular without intervention of a user to control by adjusting and / or adjusting the at least one dosing an operation.
  • the fuel such as natural gas and / or liquefied petroleum gas
  • a flexibility and / or an efficiency, in particular a power efficiency and / or a cost efficiency, can be increased by a corresponding configuration of the heater device.
  • an autonomously operating heater can be provided, which in particular is able to recognize automatically and in particular without intervention by a user changing conditions, in particular a changing composition and / or type of fuel, and to adapt an operation accordingly, which in particular minimizes costs, increases a functional life and avoids tion can be facilitated.
  • an optimized combustion with a stable heating flame, a minimum emission of pollutants and / or a maximum efficiency can advantageously be ensured, whereby in particular an operational safety can be increased.
  • the power correction factor preferably corresponds to a quotient of a required input power and an actual input power.
  • a "required input power” is to be understood as meaning, in particular, an input power which is required to achieve an output power demanded in particular by the control and / or regulating unit and / or a user instantaneous and / or current input power to be understood.
  • the power correction factor can advantageously be determined particularly advantageously and a control algorithm can be simplified.
  • an "actual output power" is to be understood as meaning, in particular, instantaneous and / or instantaneous output power.
  • the thermal efficiency could, for example, be designed as a reference value and stored in particular in the memory unit of the control and / or regulating unit. and / or regulating unit, however, provided to determine the thermal efficiency at least on the basis of an inlet temperature of the combustion air, in particular the combustion air flow, and / or the fuel, in particular the fuel flow, and / or an exhaust gas temperature of the combustion three sensors, in particular at least one exhaust gas temperature sensor, which is provided for detecting the exhaust gas temperature of the combustion, and at least one temperature sensor for the combustion air and / or the fuel possible aging phenomena and / or signs of wear of the heater device, in particular of the heating module, are taken into account. be taken, which advantageously an accuracy of the power correction factor and / or reliability can be increased.
  • control and / or regulating unit is provided for the requested output power and / or the actual output power on the basis of a temperature of the fluid, in particular an inlet temperature and / or an outlet temperature, in particular of the heat exchanger, and / or a fluid flow, in particular by the heat exchanger, to determine, in particular to determine and / or, advantageously analytically, to calculate.
  • the heater device in this case has at least three sensors, in particular at least two temperature sensors, which are provided for detecting the fluid temperature, and at least one flow sensor.
  • control and / or regulating unit is provided for the power correction factor in the at least one operating state at intervals of not more than 30 s, advantageously not more than 10 s, preferably not more than 5 s and particularly preferably at most 1 s, to determine, in particular to determine and / or, advantageously analytically, to calculate.
  • control and / or regulating unit is provided to determine the power correction factor at least substantially continuously, in particular to determine and / or, advantageously analytically, to calculate.
  • control and / or regulating unit is intended to continuously and / or continuously determine the power correction factor within the scope of a processor speed and / or a clock rate of the arithmetic unit
  • Control and / or arithmetic unit may be provided for ascertaining the power correction factor with each cycle of the arithmetic unit, in particular, in particular, thereby advantageously analyzing, monitoring and, in particular, as quickly as possible, changing conditions, in particular of the fuel, of operation of the heater device. be adapted, whereby a reliability can be advantageously increased.
  • the control and / or regulating unit is preferably provided for at least the power configuration for, in particular analytically, determination and / or calculation of a fuel flow required in particular for a requested output power. factor to take into account.
  • the control and / or regulating unit can advantageously take into account simply a changed composition and / or type of fuel.
  • the control and / or regulating unit is provided to determine an actual combustion air flow in at least one operating state and to take into account, in particular analytical, determination and / or calculation of a required fuel flow.
  • the actual combustion air flow could be determined, for example, by means of at least one flow sensor, at least one mass flow sensor and / or by means of a differential pressure measurement.
  • the heater device preferably has at least one sensor, in particular a pressure sensor and / or a power sensor, whereby an actual combustion air flow can be particularly advantageous be determined and / or cost-effective.
  • an operation can be achieved which is independent of possible fluctuations in the combustion air flow, for example due to a draft.
  • An advantageously simple control can be achieved in particular if the
  • Control and / or regulating unit is provided to adjust a combustion air flow and a fuel flow independently and / or to control, advantageously by an independent control of the dosing device for combustion air and / or the metering device for fuel.
  • the invention is based on a method for operating a heater device, wherein an air ratio for combustion is set to a desired air ratio and in at least one operating state, a power correction factor is determined, which is taken into account when setting the air ratio.
  • a flexibility and / or an efficiency can advantageously be increased.
  • the heater device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the heater device according to the invention may have a number deviating from a number of individual elements, components and units specified herein.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a heater designed as a water heater with a heater device and
  • FIG. 2 is a block diagram for an exemplary operation of the heater apparatus.
  • FIG. 1 shows an exemplary heater 12 in a schematic block diagram representation.
  • the heater 12 is formed in the present case as a water heater. Alternatively, it is conceivable that a heater is designed as a storage heater.
  • the heater 12 includes a heater device.
  • the heater apparatus includes a heating unit 14.
  • the heating unit 14 is provided to heat a fluid.
  • the heating unit 14 is intended to heat water.
  • the heating unit 14 comprises a heating module 16.
  • the heating module 16 is designed as a gas burner module. Alternatively, however, it is also conceivable that a heating unit is provided to another fluid, such as a
  • the heating module 16 has a first metering device 18 for combustion air.
  • the first metering device 18 is designed as a variable-speed fan.
  • the first metering device 18 is intended to convey and / or regulate a flow of combustion air.
  • the first metering device 18 is connected to a first supply line 20 for combustion air.
  • the heating module 16 has a second metering device 22 for fuel.
  • the second metering device 22 is designed as a throughput variable and electronic fuel valve.
  • the second metering device 22 is designed as a control valve, in particular as a voice coil modulated flow control valve.
  • the second doser 22 is intended to promote and / or regulate a flow of fuel.
  • the second metering device 22 is intended to convey and / or regulate a gas.
  • the second metering device 22 is connected to a second supply line 24 for fuel.
  • the heating module 16 further includes a main burner 26.
  • the main burner 26 is formed in the present case as a gas burner.
  • the main burner 26 is connected via the first metering device 18 to the first supply line 20 for combustion air.
  • the main burner 26 is connected via the second metering device 22 to the second supply line 24 for fuel.
  • the main burner 26 is intended to burn a mixture of a combustion air and a fuel in at least one operating state.
  • the main burner 26 is intended to generate a heating flame.
  • a heating module may include a pilot burner, which is particularly intended to provide a pilot flame for a main burner. It is also conceivable, for example, to use a spark ignition instead of a pilot burner.
  • the heating unit 14 comprises a heat exchanger 28.
  • the heat exchanger 28 is arranged in a vicinity of the heating flame.
  • the heat exchanger 28 is intended to transfer thermal energy from the heating module 16 to the fluid.
  • the heat exchanger 28 comprises a supply line 30 for an unheated fluid, in particular water, and an outlet 32 for a heated fluid, in particular water.
  • the heating unit 14 comprises an exhaust gas module 34.
  • the exhaust module 34 is formed as a chimney.
  • the exhaust module 34 is intended to remove exhaust gases.
  • the exhaust gas module 34 is connected to an exhaust gas outlet 36.
  • the heater device has a supply unit 38.
  • the supply unit 38 is provided in the present case to supply the heat exchanger 28 and / or the heater 12, the unheated fluid.
  • the feed unit 38 comprises a fluid inlet 40.
  • the fluid inlet 40 is connected to the feed line 30 of the heat exchanger 28 via a fluid connection.
  • the heater device has a discharge unit 42.
  • the removal unit 42 is provided to remove the heated fluid from the heat exchanger 28 and / or the heater 12.
  • the discharge unit 42 comprises a fluid outlet 44.
  • the fluid outlet 44 is connected to the outlet 32 of the heat exchanger 28 via a further
  • the heater apparatus further includes a plurality of sensors 46, 48, 50, 52, 54.
  • the heater device has at least seven sensors 46, 48, 50, 52, 54.
  • the sensors 46, 48, 50, 52, 54 are precalibrated, in particular to ensure a high accuracy of the determined values. On a recalibration and / or readjustment of the sensors 46, 48, 50, 52, 54 during operation is omitted.
  • a first sensor 46 is designed as a flow sensor.
  • the first sensor 46 is designed as a vortex flowmeter.
  • the first sensor 46 is provided to detect a fluid flow.
  • a second sensor 48 is designed as a first temperature sensor.
  • the second sensor 48 is designed as an NTC immersion sensor.
  • the second sensor 48 is provided to detect a fluid temperature.
  • the second sensor 48 is provided to detect a temperature of the fluid immediately after the fluid inlet 40 and / or directly in front of the feed line 30 of the heat exchanger 28.
  • a third sensor 50 is designed as a second temperature sensor.
  • the third sensor 50 is designed as an NTC immersion sensor.
  • the third sensor 50 is provided to detect a fluid temperature.
  • the third sensor 50 is provided to detect a temperature of the fluid immediately after the outlet 32 of the heat exchanger 28 and / or immediately before the fluid outlet 44.
  • a fourth sensor 52 is designed as a third temperature sensor.
  • the fourth sensor 52 is provided to detect a temperature of the combustion air, in particular the combustion air flow.
  • the fourth sensor 52 is provided to detect a temperature of the combustion air, in particular of the combustion air flow, immediately after the first metering device 18 and / or immediately before the main burner 26.
  • a fifth sensor 54 is designed as a fourth temperature sensor. The fifth
  • Sensor 54 is designed as an exhaust gas temperature sensor.
  • the fifth sensor 54 is to intended to detect a temperature of a combusted mixture of the combustion air and the fuel.
  • the fifth sensor 54 is provided to detect a temperature of the combusted mixture immediately after the main burner 26 and / or immediately before the exhaust gas outlet 36.
  • a sixth sensor (not shown) is designed as a power sensor.
  • the sixth sensor is intended to detect a power consumption of the first doser 18.
  • a seventh sensor (not shown) is designed as a rotation sensor.
  • the seventh sensor is designed as a magnetic sensor.
  • the seventh sensor is provided to detect a rotational speed of the first doser 18.
  • the speed is a quantity that reflects the revolutions per unit of time, for example the revolutions per minute.
  • a heater device comprises further sensors, such as at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor for a fuel and / or for a mixture of a combustion air and a fuel.
  • the heater device has a control and / or regulating unit 10.
  • the control and / or regulating unit 10 is intended to control an operation of the heater device.
  • the control and / or regulating unit 10 has an arithmetic unit, a memory unit and an operating program stored in the memory unit, which is intended to be executed by the arithmetic unit.
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to set and / or to provide a requested heating power.
  • the control and / or regulating unit 10 has an electrical connection with the first metering device 18 and the second metering device 22.
  • control and / or regulating unit 10 is provided for independently setting the combustion air flow and the fuel flow by means of the first metering device 18 and the second metering device 22.
  • control and / or regulating unit 10 has an electrical connection with the sensors 46, 48, 50, 52, 54.
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to set an air ratio A c of the combustion to a desired air ratio Ad.
  • control and / or regulating unit 10 is provided to determine a power correction factor CF in at least one operating state and to take it into account when setting the air ratio A c to the desired air ratio Ad.
  • the control and / or regulating unit 10 is provided, the air ratio A c depending on the combustion air flow, in particular a required combustion air flow Qair.d and / or an actual combustion air flow Qair.c, and the fuel flow, in particular a required fuel flow Q gas , d and / or an actual fuel flow Q ga s, c, adjust to the desired air ratio Ad.
  • the air ratio A c depending on the combustion air flow, in particular a required combustion air flow Qair.d and / or an actual combustion air flow Qair.c
  • the fuel flow in particular a required fuel flow Q gas , d and / or an actual fuel flow Q ga s, c, adjust to the desired air ratio Ad.
  • control and / or regulating unit 10 is provided to an output power, in particular a requested output power P ou t, d and / or an actual output power P 0 ut, c, based on a temperature of the fluid, in particular a requested output temperature T ou t, d of the fluid, a determined by means of the third sensor 50 actual output temperature T ou t, c of the fluid and / or an ascertained by means of the second sensor 48 inlet temperature T, n of the fluid, and a fluid idstroms q m to determine.
  • a requested output power P ou t, d and / or an actual output power P 0 ut, c based on a temperature of the fluid, in particular a requested output temperature T ou t, d of the fluid, a determined by means of the third sensor 50 actual output temperature T ou t, c of the fluid and / or an ascertained by means of the second sensor 48 inlet temperature T, n of the fluid, and a fluid
  • control and / or regulating unit 10 is provided to an input power, in particular a required input power Pm, d and / or an actual input power Pm, c , based on the output power, in particular the requested
  • the control and / or regulating unit 10 is provided for determining the thermal efficiency ⁇ at least on the basis of an input temperature of the combustion air determined by the fourth sensor 52 and an exhaust gas temperature determined by means of the fifth sensor 54, whereby in particular possible aging phenomena of the heating module 16 can be considered.
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to a mixture region in which the combustion takes place to determine.
  • control and / or regulating unit 10 makes use of the property that in the lean mixture range an increase in the fuel flow at a constant combustion air flow leads to an increase in the output power, whereas in a rich mixture range (A c ⁇ 1) this is not the case is.
  • control and / or regulating unit 10 is provided on the basis of the exhaust gas temperature to determine the air ratio A c .
  • Pin.d Qgas, d ⁇ P
  • Pi corresponds to a calorific value of the heating unit 14, C n a flow coefficient of a Hauptbrennerdüse, W, a Wobbe index of a current fuel, Wi, re f a Wobbe index of a reference fuel, CF the power correction factor, p a density of the fuel, PB a pressure of the main burner and / or one Back pressure of the main burner nozzle and p a ir a pressure of the combustion air and / or a back pressure of the main burner nozzle.
  • the power correction factor CF corresponds to a quotient of the required input power Pm, d and the actual input power Pm, c . If the main burner 26 is operated with the reference fuel, the power correction factor CF is given by the value 1. In the present case, the power correction factor CF thus corresponds to a factor that depends on the current fuel.
  • control and / or regulating unit 10 is provided for determining an air-number correction factor ⁇ dependent on the power correction factor CF and for determining the air-fuel ratio A c and / or the desired air-fuel ratio Ad, in particular in equation (1). to take into account.
  • a difference between equation (1) and equation (9) is less than 5%, so that a determination of the air number correction factor ⁇ can also be dispensed with. If the control and / or regulating unit 10 and / or a user, a heated fluid and thus a certain output temperature T ou t, d requested, the control and / or regulating unit 10 is provided for the requested output power P 0 ut, d the required combustion air flow Q a i r , d and the required fuel flow Qgas.d to determine and in particular the actual Verbrennungs Kunststoff- Ström G c and the actual fuel flow Q gas , c adjust accordingly.
  • FIG. 2 The individual operating steps for this purpose are illustrated in FIG. 2 on the basis of an exemplary block diagram, wherein an order of the individual operating steps may at least partially vary.
  • control and / or regulating unit 10 is provided to determine and read in required measured values by means of the sensors 46, 48, 50, 52, 54.
  • control and / or regulating unit 10 is provided to determine the requested output power P ou t, d on the basis of the requested starting temperature T ou t, d and in particular using equation (2).
  • control and / or regulating unit 10 is provided, on the basis of the requested output power P ou t, d and in particular using equation (9) or alternatively of equation (1), the required combustion air flow Q a i r , d to determine and to readjust the first metering 18 accordingly.
  • control and / or regulating unit 10 is provided to determine the required input power Pin.d based on the required output power P 0 ut, d, on the basis of the thermal efficiency ⁇ and in particular using equation (3) ,
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to determine an actual combustion air flow Q a i r , c .
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the actual combustion air flow Qair.c based on a determined by means of the seventh sensor speed of the metering device 18 and a stored in the memory unit of the control and / or regulating unit 10 characteristic field.
  • a control and / or regulating unit 10 to provide an actual combustion air flow on the basis of a power consumption of the first dosing device 18, in particular of the control and / or regulating unit 10 determined by the sixth sensor Control of the first dosing device 18 known to determine the speed of the first dosing device 18 and a stored in the memory unit of the control and / or regulating unit 10 characteristic field.
  • a control and / or regulating unit is provided to determine an actual combustion air flow by means of at least one flow sensor, at least one mass flow sensor and / or by means of a differential pressure measurement.
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to close on the basis of the actual combustion air flow Qair.c on the pressure of the combustion air p a i r .
  • control and / or regulating unit 10 is provided on the basis of the required input power Pm, d and the pressure of the combustion air p a i r and in particular using equation (4) and (8) the pressure of
  • control and / or regulating unit 10 is provided, in particular by means of equation (5), to determine the required fuel flow Qgas.d and readjust the second metering device 22 accordingly. Accordingly, the control and / or regulating unit 10 is provided to take into account the actual combustion air flow Q a i r , c for determining the required fuel flow Q gas , d.
  • control and / or regulating unit 10 is provided for the determination of the required fuel flow Q gas , d to take into account the power correction factor CF ZU.
  • control and / or regulating unit 10 is provided to determine the power correction factor CF in an operating step 68 and to take it into consideration in the operating step 62.
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the actual output power P ou t, c on the basis of the actual output temperature T ou t, c and in particular using equation (2).
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the actual input power Pm, c on the basis of the actual output power P ou t, c and in particular using equation (3).
  • the power correction factor CF then results as a ratio between the required input power Pi n , d and the actual input power Pm, c and in particular based on
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to adapt the required input power Pin.d by means of the correction factor CF.
  • the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the power correction factor CF in the at least one operating state at intervals of 0.5 s and to adjust the required input power Pm, d at least substantially continuously by means of the power correction factor CF.
  • C F (n) P in , d / pin, c - C F (n-1) (10)
  • CF (n-1) corresponds to a power correction factor CF at time n-1
  • CF (n) corresponds to a power correction factor CF at time n.
  • times n and n-1 have a difference of 0.5 s.

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Abstract

The invention relates to a heater appliance having at least one control unit and/or regulating unit (10), which is provided in order to set an air/fuel ratio (λc) of a combustion system to a desired air/fuel ratio (λd). According to the invention the control unit and/or regulating unit (10) is provided, in at least one operational state, to determine an output correction factor (CF) and to take said factor into consideration when setting the air/fuel ratio (λc).

Description

Beschreibung  description
Heizgerätevorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Heizgerätevorrichtung A heater apparatus and method of operating a heater apparatus
Stand der Technik State of the art
Aus dem Stand der Technik sind gasbetriebene Speichererhitzer und/oder Durchlauferhitzer bekannt, welche eine Steuer- und/oder Regeleinheit zur Einstellung einer Luftzahl auf eine Soll-Luftzahl umfassen. Die Einstellung kann dabei beispielsweise an- hand einer Temperatur einer Heizflamme, eines lonisationssignals der Heizflamme und/oder anhand eines Abgassensorsignals erfolgen. Gas-powered storage heater and / or water heater are known from the prior art, which include a control and / or regulating unit for setting an air ratio to a desired air ratio. The adjustment can be effected, for example, on the basis of a temperature of a heating flame, an ionisation signal of the heating flame and / or on the basis of an exhaust gas sensor signal.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Heizgerätevorrichtung mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit, welche dazu vorgesehen ist, eine Luftzahl einer Verbrennung, insbesondere eines Gemischs, insbesondere aus einer Verbrennungsluft und einem Brennstoff, auf eine Soll-Luftzahl einzustellen. The invention is based on a heater device having at least one control and / or regulating unit which is provided to set an air ratio of combustion, in particular of a mixture, in particular of a combustion air and a fuel, to a desired air ratio.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand einen Leistungskorrekturfaktor zu ermitteln, insbesondere zu bestimmen und/oder vorteilhaft zu berechnen, und bei der Einstellung der Luftzahl zu berücksichtigen. It is proposed that the control and / or regulating unit is provided to determine, in particular to determine and / or advantageously calculate a power correction factor in at least one operating state and to take this into account when setting the air ratio.
Unter einer„Heizgerätevorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Heizgeräts und vorzugsweise eines Durchlauferhitzers verstanden werden. Insbesondere kann die Heizgerätevorrichtung auch das gesamte Heizgerät und vorzugsweise den gesamten Durch- lauferhitzer umfassen. Insbesondere kann die Heizgerätevorrichtung zumindest eine Heizeinheit, zumindest einen Dosierer für Verbrennungsluft, zumindest einen Dosierer für Brennstoff und/oder zumindest einen Sensor aufweisen. In this context, a "heater device" is to be understood as meaning, in particular, at least one subassembly, in particular a subassembly, a heater, and preferably a continuous flow heater Have heating unit, at least one metering device for combustion air, at least one metering device for fuel and / or at least one sensor.
In diesem Zusammenhang soll unter einer„Heizeinheit" insbesondere eine Einheit ver- standen werden, welche dazu vorgesehen ist, Energie, insbesondere Bioenergie und/oder vorzugsweise fossile Energie, insbesondere unmittelbar, in Wärme umzuwandeln und insbesondere einem Fluid, vorteilhaft Wasser, zuzuführen. Insbesondere umfasst die Heizeinheit zumindest ein Heizmodul, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, das Gemisch, insbesondere aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff, zu verbrennen, und vorteilhaft zumindest einen Wärmetauscher. Das Heizmodul ist vorteilhaft als Brenner, insbesondere Ölbrenner und besonders bevorzugt Gasbrenner, ausgebildet und weist vorteilhaft zur Erhitzung des Fluids eine thermische Verbindung mit dem Wärmetauscher auf. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. In this context, a "heating unit" is to be understood as meaning in particular a unit which is intended to convert energy, in particular bioenergy and / or preferably fossil energy, in particular directly, into heat and, in particular, to supply it to a fluid, advantageously water The heating unit comprises at least one heating module, which is intended in particular to burn the mixture, in particular from the combustion air and the fuel, and advantageously at least one heat exchanger The heating module is advantageously constructed as a burner, in particular an oil burner and more preferably a gas burner Advantageously, for the purpose of heating the fluid, a thermal connection with the heat exchanger is intended. "Provided" is to be understood in particular to be specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is intended for a specific function should in particular mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
Ferner soll unter einem„Dosierer" insbesondere eine, insbesondere elektrische und/oder elektronische, Einheit, insbesondere Aktoreinheit, vorteilhaft Stelleinheit, verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, das Gemisch, insbesondere aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff, zu beeinflussen. Insbesondere ist der zumindest eine Dosierer dazu vorgesehen, einen Volumenstrom und/oder einen Massenstrom, insbesondere einen Verbrennungsluftstrom und/oder einen Brennstoffstrom, einzustel- len, zu regulieren und/oder zu fördern. Der Dosierer für Verbrennungsluft kann dabei vorteilhaft als, insbesondere drehzahlvariabler, Ventilator und/oder vorzugsweise als, insbesondere drehzahlvariables, Gebläse ausgebildet sein. Der Dosierer für Brennstoff kann vorteilhaft als, insbesondere durchsatzvariable, Brennstoffpumpe und/oder vorzugsweise als, insbesondere durchsatzvariables, Brennstoffventil ausgebildet sein. Insbesondere sind der Dosierer für Verbrennungsluft und/oder der Dosierer für Brennstoff dazu vorgesehen, eine Heizleistung der Heizgerätevorrichtung zu modulieren. Unter einem„Sensor" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, wenigstens eine mit der Verbrennung korrelierte Messgröße, insbesondere zumindest einen Druck, zumindest einen Durchfluss und/oder zumindest eine Temperatur, insbesondere der Verbrennungsluft, vorteilhaft des Verbrennungsluft- Stroms, des Brennstoffs, vorteilhaft des Brennstoffstroms, und/oder des Fluids, insbesondere zumindest indirekt und/oder vorteilhaft direkt, zu erfassen. Furthermore, a "dosing device" is to be understood as meaning in particular a unit, in particular electrical and / or electronic unit, in particular actuator unit, advantageous actuating unit, which is intended to influence the mixture, in particular from the combustion air and the fuel At least one metering device is provided for adjusting, regulating and / or conveying a volume flow and / or a mass flow, in particular a combustion air flow and / or a fuel flow. The metering device for fuel may advantageously be in the form of a fuel pump, in particular variable in flow rate, and / or preferably as a fuel valve, in particular variable in flow rate Fuel provided to modulate a heating power of the heater device. A "sensor" is to be understood in particular as meaning a unit which is provided with at least one measured variable correlated to the combustion, in particular at least one pressure, at least one flow and / or at least one temperature, in particular the combustion air, advantageously the combustion air. Stream, the fuel, advantageously the fuel flow, and / or the fluid, in particular at least indirectly and / or advantageously direct to detect.
Des Weiteren soll unter einer„Luftzahl" insbesondere ein, insbesondere von der Ver- brennungsluft und/oder dem Brennstoff abhängiger, Faktor verstanden werden, welcher eine Güte der Verbrennung festlegt und/oder anhand dessen auf eine Güte der Verbrennung geschlossen werden kann. Insbesondere entspricht die Luftzahl einem Verhältnis von einer tatsächlich in dem Gemisch, insbesondere aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff, enthaltenen Menge an Verbrennungsluft zu einer stöchiomet- risch erforderlichen Menge an Verbrennungsluft, die insbesondere für eine vollständigeFurthermore, an "air ratio" is to be understood in particular as a factor which depends in particular on the combustion air and / or the fuel and determines a quality of the combustion and / or on the basis of which a quality of the combustion can be concluded the air ratio a ratio of an amount of combustion air actually contained in the mixture, in particular from the combustion air and the fuel to a stoichiometrically required amount of combustion air, in particular for a complete
Verbrennung benötigt ist. Eine Luftzahl, welche den Wert 1 aufweist, entspricht dabei insbesondere einem stöchiometrischen Verbrennungsluftverhältnis. Vorteilhaft entspricht die Luftzahl einer, insbesondere direkten und/oder indirekten, Steuer- und/oder Regelgröße. Ferner soll unter einer„Soll-Luftzahl" insbesondere eine Luftzahl verstan- den werden, unter welcher die Verbrennung stattfinden soll und/oder welche zu einer optimierten Verbrennung, vorteilhaft einer stabilen Heizflamme, einem minimalen Schadstoffausstoß und/oder einem maximalen Wirkungsgrad, führt. Vorteilhaft liegt die Soll-Luftzahl dabei in einem leicht mageren Gemischbereich, insbesondere des Ge- mischs aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff, und insbesondere zwischen 1 ,15 und 1 ,45, vorzugsweise zwischen 1 ,2 und 1 ,4 und besonders bevorzugt zwischenCombustion is needed. An air ratio which has the value 1 corresponds in particular to a stoichiometric combustion air ratio. Advantageously, the air ratio corresponds to a, in particular direct and / or indirect, control and / or controlled variable. Furthermore, a "desired air ratio" is to be understood to mean, in particular, an air number below which the combustion should take place and / or which leads to optimized combustion, advantageously a stable heating flame, a minimum pollutant emission and / or a maximum efficiency the desired air ratio is in a slightly lean mixture range, in particular the mixture of the combustion air and the fuel, and in particular between 1, 15 and 1, 45, preferably between 1, 2 and 1, 4 and more preferably between
1 ,25 und 1 ,35. 1, 25 and 1, 35.
Unter einer„Steuer- und/oder Regeleinheit" soll ferner insbesondere eine elektrische und/oder elektronische Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden wer- den. Unter einer„Steuerelektronik" soll insbesondere eine Einheit mit einer Recheneinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebs-, Steuer- und/oder Regelprogramm, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden, verstanden werden. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, zumindest ein Steuersignal zu einer Einstellung und/oder Verstellung zumindest eines Dosierers, insbesondere des Dosierers für Verbrennungsluft und/oder des Dosierers für Brennstoff, bereitzustellen. Ferner ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, durch Einstellen und/oder Verstellen des zumindest einen Dosierers die Heizleistung, insbesondere eine angeforderte Heizleistung und/oder eine Soll-Heizleistung, bereitzustellen. Unter einem„Leistungskorrekturfaktor" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein, insbesondere von dem Brennstoff, insbesondere einer Zusammensetzung und/oder einer Art des Brennstoffs, abhängiger, Faktor verstanden werden, welcher mit der Heizleistung, insbesondere einer Ausgangsleistung der Heizeinheit, insbesondere des Heizmoduls, und/oder vorteilhaft einer Eingangsleistung der Heizeinheit, insbesondere des Heizmoduls, korreliert ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer„Eingangsleistung" insbesondere eine der Heizeinheit, insbesondere dem Heizmodul, zugeführte, insbesondere maximal erreichbare, Leistung, insbesondere thermische Leistung, verstanden werden, welche sich insbesondere bei einer vollständigen und/oder optimalen Verbrennung eines, insbesondere der Heizeinheit, zugeführten Brennstoffs ergeben würde. Die Eingangsleistung ist dabei insbesondere mit einer in dem Brennstoff, insbesondere dem der Heizeinheit zugeführten Brennstoff, enthaltenen und/oder gespeicherten chemischen Energie korreliert. Zudem soll unter einer„Ausgangsleistung" insbesondere eine effektive und/oder eine effektiv erreichbare Leistung, insbe- sondere thermische Leistung, verstanden werden, welche sich bei der Verbrennung des, insbesondere der Heizeinheit zugeführten, Brennstoffs ergibt. Vorteilhaft entspricht die Ausgangsleistung einer dem Fluid zugeführten und/oder von dem Fluid aufgenommenen Leistung, insbesondere thermischen Leistung. Die Ausgangsleistung ist dabei insbesondere mit einer thermischen Energie, welche sich, insbesondere bei der Verbrennung, aus der chemischen Energie des Brennstoffs ergibt, korreliert. Ferner ist die Ausgangsleistung insbesondere über eine Enthalpie, insbesondere Verbrennungsenthalpie, mit der Eingangsleistung korreliert. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen anhand des Leistungskorrekturfaktors auf die Zusammensetzung und/oder die Art des Brennstoffs, wie beispielsweise Erdgas und/oder Flüssiggas, zu schließen und vorteilhaft selbsttätig und insbesondere ohne ein Eingreifen eines Benutzers, durch Einstellen und/oder Verstellen des zumindest einen Dosierers einen Betrieb zu steuern. A "control and / or regulating unit" is also to be understood as meaning, in particular, an electrical and / or electronic unit having at least one control electronics unit. "Control electronics" are intended in particular to mean a unit having a computing unit and a memory unit as well as a control unit Storage unit stored operating, control and / or control program, which is in particular intended to be executed by the arithmetic unit to be understood. In particular, the control and / or regulating unit is provided to provide at least one control signal for setting and / or adjusting at least one metering device, in particular the metering device for combustion air and / or the metering device for fuel. Furthermore, the control and / or regulating unit is provided to provide the heating power, in particular a requested heating power and / or a desired heating power, by adjusting and / or adjusting the at least one dosing device. In this context, a "power correction factor" is to be understood as meaning, in particular, a factor which is dependent, in particular, on the fuel, in particular a composition and / or a type of fuel, which is associated with the heating power, in particular an output power of the heating unit, in particular the heating module, and In this context, an "input power" is to be understood as meaning, in particular, a power, in particular thermal power, supplied to the heating unit, in particular the heating module, which itself in particular, would result in a complete and / or optimal combustion of a, in particular the heating unit, supplied fuel. In this case, the input power is correlated in particular with a chemical energy contained and / or stored in the fuel, in particular that of the heating unit. In addition, an "output power" is to be understood as meaning, in particular, an effective and / or an effectively achievable power, in particular thermal power, which results during the combustion of the fuel supplied, in particular to the heating unit The output power is in particular correlated with a thermal energy, which results, in particular during combustion, from the chemical energy of the fuel, and the output power is in particular via an enthalpy. In particular, the control and / or regulating unit is intended to close and advantageously self-assess the composition and / or nature of the fuel, such as natural gas and / or liquefied petroleum gas, by way of the power correction factor tig and in particular without intervention of a user to control by adjusting and / or adjusting the at least one dosing an operation.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Heizgerätevorrichtung kann insbesonde- re eine Flexibilität und/oder eine Effizienz, insbesondere eine Leistungseffizienz und/oder eine Kosteneffizienz, gesteigert werden. Zudem kann vorteilhaft ein autonom arbeitendes Heizgerät bereitgestellt werden, welches insbesondere dazu in der Lage ist selbsttätig und insbesondere ohne ein Eingreifen durch einen Benutzer sich ändernde Bedingungen, insbesondere eine sich ändernde Zusammensetzung und/oder Art eines Brennstoffs, zu erkennen und einen Betrieb entsprechend anzupassen, wodurch insbesondere Kosten minimiert, eine Funktionsdauer erhöht und eine War- tung erleichtert werden kann. Des Weiteren kann vorteilhaft eine optimierte Verbrennung mit einer stabilen Heizflamme, einem minimalen Schadstoffausstoß und/oder einem maximalen Wirkungsgrad, sichergestellt werden, wodurch insbesondere eine Betriebssicherheit erhöht werden kann. In particular, a flexibility and / or an efficiency, in particular a power efficiency and / or a cost efficiency, can be increased by a corresponding configuration of the heater device. In addition, advantageously, an autonomously operating heater can be provided, which in particular is able to recognize automatically and in particular without intervention by a user changing conditions, in particular a changing composition and / or type of fuel, and to adapt an operation accordingly, which in particular minimizes costs, increases a functional life and avoids tion can be facilitated. Furthermore, an optimized combustion with a stable heating flame, a minimum emission of pollutants and / or a maximum efficiency can advantageously be ensured, whereby in particular an operational safety can be increased.
Vorzugsweise entspricht der Leistungskorrekturfaktor einem Quotienten aus einer benötigten Eingangsleistung und einer tatsächlichen Eingangsleistung. Unter einer„benötigten Eingangsleistung" soll insbesondere eine Eingangsleistung verstanden werden, welche benötigt wird, um eine, insbesondere von der Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einem Benutzer, angeforderte Ausgangsleistung zu erreichen. Ferner soll unter einer„tatsächlichen Eingangsleistung" insbesondere eine momentane und/oder aktuelle Eingangsleistung verstanden werden. Hierdurch kann der Leistungskorrekturfaktor insbesondere vorteilhaft einfach bestimmt und ein Steueralgorithmus vereinfacht werden. The power correction factor preferably corresponds to a quotient of a required input power and an actual input power. A "required input power" is to be understood as meaning, in particular, an input power which is required to achieve an output power demanded in particular by the control and / or regulating unit and / or a user instantaneous and / or current input power to be understood. As a result, the power correction factor can advantageously be determined particularly advantageously and a control algorithm can be simplified.
Ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, die benötigte Eingangsleistung und/oder die tatsächliche Eingangsleistung anhand einer, insbesondere von der Steuer- und/oder Regeleinheit und/oder einem Benutzer, angeforderten Ausgangsleistung und/oder einer tatsächlichen Ausgangsleistung und eines thermischen Wirkungsgrads, insbesondere der Verbrennung und/oder der Heizeinheit, insbesondere des Heizmoduls, zu ermitteln, insbesondere zu bestimmen und/oder, vorteilhaft analytisch, zu berechnen, kann eine vorteilhaft präzise Bestimmung des Leistungskorrekturfaktors erreicht werden. In diesem Zusammenhang soll unter einer„tatsächlichen Ausgangleistung" insbesondere eine momentane und/oder aktuelle Ausgangsleistung verstanden werden. Der thermische Wirkungsgrad könnte beispielsweise als Referenzwert ausgebildet sein und insbesondere in der Speichereinheit der Steuer- und/oder Regeleinheit hinterlegt sein. Vorteilhaft ist die Steuer- und/oder Regeleinheit jedoch dazu vorgesehen, den thermischen Wirkungsgrad zumindest anhand einer Eingangstemperatur der Verbrennungsluft, insbesondere des Verbrennungsluftstroms, und/oder des Brenn- Stoffs, insbesondere des Brennstoffstroms, und/oder einer Abgastemperatur der Verbrennung zu ermitteln. Vorzugsweise weist die Heizgerätevorrichtung dazu zumindest drei Sensoren, insbesondere zumindest einen Abgastemperatursensor, welcher zu einer Erfassung der Abgastemperatur der Verbrennung vorgesehen ist, und zumindest einen Temperatursensor für die Verbrennungsluft und/oder den Brennstoff, auf. Hier- durch können insbesondere mögliche Alterungserscheinungen und/oder Abnutzungserscheinungen der Heizgerätevorrichtung, insbesondere des Heizmoduls, berücksich- tigt werden, wodurch vorteilhaft eine Genauigkeit des Leistungskorrekturfaktors und/oder eine Betriebssicherheit erhöht werden können. Is the control and / or regulating unit provided, the required input power and / or the actual input power from a, in particular by the control and / or regulating unit and / or a user, requested output power and / or an actual output power and a thermal efficiency , in particular the combustion and / or the heating unit, in particular of the heating module, to determine, in particular to determine and / or, advantageously analytically, to calculate an advantageously precise determination of the power correction factor can be achieved. In this context, an "actual output power" is to be understood as meaning, in particular, instantaneous and / or instantaneous output power. <br/><br/> The thermal efficiency could, for example, be designed as a reference value and stored in particular in the memory unit of the control and / or regulating unit. and / or regulating unit, however, provided to determine the thermal efficiency at least on the basis of an inlet temperature of the combustion air, in particular the combustion air flow, and / or the fuel, in particular the fuel flow, and / or an exhaust gas temperature of the combustion three sensors, in particular at least one exhaust gas temperature sensor, which is provided for detecting the exhaust gas temperature of the combustion, and at least one temperature sensor for the combustion air and / or the fuel possible aging phenomena and / or signs of wear of the heater device, in particular of the heating module, are taken into account. be taken, which advantageously an accuracy of the power correction factor and / or reliability can be increased.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, die angeforderte Ausgangsleistung und/oder die tatsächliche Ausgangsleistung anhand einer Temperatur des Fluids, insbesondere einer Eingangstemperatur und/oder einer Ausgangstemperatur, insbesondere des Wärmetauschers, und/oder eines Fluidstroms, insbesondere durch den Wärmetauscher, zu ermitteln, insbesondere zu bestimmen und/oder, vorteilhaft analytisch, zu berechnen. Vorteilhaft weist die Heizgerätevorrichtung in diesem Fall zumindest drei Sensoren, insbesondere zumindest zwei Temperatursensoren, welche zu einer Erfassung der Fluidtemperatur vorgesehen sind, und zumindest einen Durchflusssensor, auf. Durch die Verwendung von einfach aufgebauten Sensoren mit einer hohen Dauerfestigkeit und/oder geringen Alterungsschwankungen kann eine vorteilhaft präzise Messung erreicht werden. Furthermore, it is proposed that the control and / or regulating unit is provided for the requested output power and / or the actual output power on the basis of a temperature of the fluid, in particular an inlet temperature and / or an outlet temperature, in particular of the heat exchanger, and / or a fluid flow, in particular by the heat exchanger, to determine, in particular to determine and / or, advantageously analytically, to calculate. Advantageously, the heater device in this case has at least three sensors, in particular at least two temperature sensors, which are provided for detecting the fluid temperature, and at least one flow sensor. By the use of simply constructed sensors with a high fatigue strength and / or small aging fluctuations, an advantageously precise measurement can be achieved.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, den Leistungskorrekturfaktor in dem zumindest einen Betriebszustand in zeitlichen Abständen von höchstens 30 s, vorteilhaft von höchstens 10 s, vorzugsweise von höchstens 5 s und besonders bevorzugt von höchstens 1 s, zu ermitteln, insbesondere zu bestimmen und/oder, vorteilhaft analytisch, zu berechnen. Vorteilhaft ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, den Leistungskorrekturfaktor zumindest im Wesentlichen kontinuierlich zu ermitteln, insbesondere zu bestimmen und/oder, vorteilhaft analytisch, zu berechnen. Unter dem Ausdruck „zumindest im Wesentlichen kontinuierlich" soll insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, den Leistungskorrekturfaktor im Rahmen einer Prozessorgeschwindigkeit und/oder einer Taktrate der Recheneinheit kontinuierlich und/oder ständig zu ermitteln. Vorteilhaft kann die Steuer- und/oder Recheneinheit dazu vorgesehen sein, den Leistungskorrekturfaktor mit jedem Takt der Recheneinheit, insbesondere neu, zu ermitteln. Hierdurch kann insbesondere ein Be- trieb der Heizgerätevorrichtung vorteilhaft analysiert, überwacht und, insbesondere schnellstmöglich, an geänderte Bedingungen, insbesondere des Brennstoffs, ange- passt werden, wodurch eine Betriebssicherheit vorteilhaft erhöht werden kann. In one embodiment of the invention, it is proposed that the control and / or regulating unit is provided for the power correction factor in the at least one operating state at intervals of not more than 30 s, advantageously not more than 10 s, preferably not more than 5 s and particularly preferably at most 1 s, to determine, in particular to determine and / or, advantageously analytically, to calculate. Advantageously, the control and / or regulating unit is provided to determine the power correction factor at least substantially continuously, in particular to determine and / or, advantageously analytically, to calculate. The term "at least essentially continuous" is to be understood in particular as meaning that the control and / or regulating unit is intended to continuously and / or continuously determine the power correction factor within the scope of a processor speed and / or a clock rate of the arithmetic unit Control and / or arithmetic unit may be provided for ascertaining the power correction factor with each cycle of the arithmetic unit, in particular, in particular, thereby advantageously analyzing, monitoring and, in particular, as quickly as possible, changing conditions, in particular of the fuel, of operation of the heater device. be adapted, whereby a reliability can be advantageously increased.
Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, zur, insbesonde- re analytischen, Bestimmung und/oder Berechnung eines, insbesondere für eine angeforderte Ausgangsleistung, benötigten Brennstoffstroms wenigstens den Leistungskor- rekturfaktor zu berücksichtigen. Hierdurch kann die Steuer- und/oder Regeleinheit vorteilhaft einfach eine geänderte Zusammensetzung und/oder Art des Brennstoffs berücksichtigen. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand einen tatsächlichen Verbrennungsluftstrom zu ermitteln und zur, insbesondere analytischen, Bestimmung und/oder Berechnung eines benötigten Brennstoffstroms zu berücksichtigen. Unter einem„tatsächlichen Verbrennungsluftstrom" soll dabei insbesondere ein momentaner und/oder aktu- eller Verbrennungsluftstrom verstanden werden. Der tatsächliche Verbrennungsluftstrom könnte beispielsweise mittels zumindest eines Durchflusssensors, zumindest eines Massenstromsensors und/oder mittels einer Differenzdruckmessung ermittelt werden. Vorteilhaft ist die Steuer- und/oder Regeleinheit jedoch dazu vorgesehen, den tatsächlichen Verbrennungsluftstrom zumindest anhand eines statischen Drucks des Verbrennungsluftstroms, einer Leistungsaufnahme des Dosierers für Verbrennungsluft, einer Drehzahl des Dosierers für Verbrennungsluft und/oder eines, insbesondere in der Speichereinheit der Steuer- und/oder Regeleinheit hinterlegten, Kennlinienfelds zu ermitteln. Vorzugsweise weist die Heizgerätevorrichtung dazu zumindest einen Sensor, insbesondere Drucksensor und/oder Leistungssensor, auf. Hierdurch kann ein tatsäch- licher Verbrennungsluftstrom insbesondere vorteilhaft einfach und/oder kostengünstig ermittelt werden. Insbesondere kann ein Betrieb erreicht werden, welcher unabhängig von möglichen Schwankungen im Verbrennungsluftstrom, beispielsweise aufgrund eines Luftzugs, ist. Eine vorteilhaft einfache Steuerung kann insbesondere erreicht werden, wenn dieThe control and / or regulating unit is preferably provided for at least the power configuration for, in particular analytically, determination and / or calculation of a fuel flow required in particular for a requested output power. factor to take into account. As a result, the control and / or regulating unit can advantageously take into account simply a changed composition and / or type of fuel. Furthermore, it is proposed that the control and / or regulating unit is provided to determine an actual combustion air flow in at least one operating state and to take into account, in particular analytical, determination and / or calculation of a required fuel flow. The actual combustion air flow could be determined, for example, by means of at least one flow sensor, at least one mass flow sensor and / or by means of a differential pressure measurement. or control unit, however, provided to the actual combustion air flow at least based on a static pressure of the combustion air flow, a power consumption of the dosing device for combustion air, a speed of the dosing device for combustion air and / or a, in particular stored in the memory unit of the control and / or regulating unit, characteristic field For this purpose, the heater device preferably has at least one sensor, in particular a pressure sensor and / or a power sensor, whereby an actual combustion air flow can be particularly advantageous be determined and / or cost-effective. In particular, an operation can be achieved which is independent of possible fluctuations in the combustion air flow, for example due to a draft. An advantageously simple control can be achieved in particular if the
Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, einen Verbrennungsluftstrom und einen Brennstoffstrom unabhängig voneinander einzustellen und/oder zu kontrollieren, vorteilhaft durch eine unabhängige Ansteuerung des Dosierers für Verbrennungsluft und/oder des Dosierers für Brennstoff. Control and / or regulating unit is provided to adjust a combustion air flow and a fuel flow independently and / or to control, advantageously by an independent control of the dosing device for combustion air and / or the metering device for fuel.
Zudem geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Heizgerätevorrichtung, wobei eine Luftzahl für eine Verbrennung auf eine Soll-Luftzahl eingestellt wird und in zumindest einem Betriebszustand ein Leistungskorrekturfaktor ermittelt wird, welcher bei der Einstellung der Luftzahl berücksichtigt wird. Hierdurch kann ins- besondere eine Flexibilität und/oder eine Effizienz vorteilhaft erhöht werden. Die erfindungsgemäße Heizgerätevorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Heizgerätevorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. In addition, the invention is based on a method for operating a heater device, wherein an air ratio for combustion is set to a desired air ratio and in at least one operating state, a power correction factor is determined, which is taken into account when setting the air ratio. As a result, in particular a flexibility and / or an efficiency can advantageously be increased. The heater device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, in order to fulfill a mode of operation described herein, the heater device according to the invention may have a number deviating from a number of individual elements, components and units specified herein.
Zeichnung drawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines als Durchlauferhitzer ausgebildeten Heizgeräts mit einer Heizgerätevorrichtung und 1 is a schematic block diagram of a heater designed as a water heater with a heater device and
Fig. 2 ein Blockdiagramm für einen beispielhaften Betrieb der Heizgerätevorrichtung.  2 is a block diagram for an exemplary operation of the heater apparatus.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele Description of the embodiments
Figur 1 zeigt ein beispielhaftes Heizgerät 12 in einer schematischen Blockdiagramm- Darstellung. Das Heizgerät 12 ist im vorliegenden Fall als Durchlauferhitzer ausgebildet. Alternativ ist denkbar, dass ein Heizgerät als ein Speichererhitzer ausgebildet ist. Das Heizgerät 12 umfasst eine Heizgerätevorrichtung. FIG. 1 shows an exemplary heater 12 in a schematic block diagram representation. The heater 12 is formed in the present case as a water heater. Alternatively, it is conceivable that a heater is designed as a storage heater. The heater 12 includes a heater device.
Die Heizgerätevorrichtung umfasst eine Heizeinheit 14. Die Heizeinheit 14 ist dazu vorgesehen, ein Fluid zu erhitzen. Im vorliegenden Fall ist die Heizeinheit 14 dazu vorgesehen, Wasser zu erhitzen. Dazu umfasst die Heizeinheit 14 ein Heizmodul 16. Das Heizmodul 16 ist als Gasbrennermodul ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass eine Heizeinheit dazu vorgesehen ist, ein anderes Fluid, wie beispielsweise einThe heater apparatus includes a heating unit 14. The heating unit 14 is provided to heat a fluid. In the present case, the heating unit 14 is intended to heat water. For this purpose, the heating unit 14 comprises a heating module 16. The heating module 16 is designed as a gas burner module. Alternatively, however, it is also conceivable that a heating unit is provided to another fluid, such as a
Kältemedium und/oder ein Heizmedium, zu erhitzen. Das Heizmodul 16 weist einen ersten Dosierer 18 für Verbrennungsluft auf. Der erste Dosierer 18 ist als drehzahlvariables Gebläse ausgebildet. Der erste Dosierer 18 ist dazu vorgesehen, einen Verbrennungsluftstrom zu fördern und/oder zu regulieren. Da- zu ist der erste Dosierer 18 mit einer ersten Zuleitung 20 für Verbrennungsluft verbunden. Zudem weist das Heizmodul 16 einen zweiten Dosierer 22 für Brennstoff auf. Der zweite Dosierer 22 ist als durchsatzvariables und elektronisches Brennstoffventil ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist der zweite Dosierer 22 als Regelventil, insbesondere als schwingspulenmoduliertes Stromregelventil, ausgebildet. Der zweite Dosierer 22 ist dazu vorgesehen, einen Brennstoffstrom zu fördern und/oder zu regulieren. Im vorliegenden Fall ist der zweite Dosierer 22 dazu vorgesehen, ein Gas zu fördern und/oder zu regeln. Dazu ist der zweite Dosierer 22 mit einer zweiten Zuleitung 24 für Brennstoff verbunden. Refrigerant and / or a heating medium to heat. The heating module 16 has a first metering device 18 for combustion air. The first metering device 18 is designed as a variable-speed fan. The first metering device 18 is intended to convey and / or regulate a flow of combustion air. For this purpose, the first metering device 18 is connected to a first supply line 20 for combustion air. In addition, the heating module 16 has a second metering device 22 for fuel. The second metering device 22 is designed as a throughput variable and electronic fuel valve. In the present case, the second metering device 22 is designed as a control valve, in particular as a voice coil modulated flow control valve. The second doser 22 is intended to promote and / or regulate a flow of fuel. In the present case, the second metering device 22 is intended to convey and / or regulate a gas. For this purpose, the second metering device 22 is connected to a second supply line 24 for fuel.
Das Heizmodul 16 umfasst ferner einen Hauptbrenner 26. Der Hauptbrenner 26 ist im vorliegenden Fall als Gasbrenner ausgebildet. Der Hauptbrenner 26 ist über den ersten Dosierer 18 mit der ersten Zuleitung 20 für Verbrennungsluft verbunden. Zudem ist der Hauptbrenner 26 über den zweiten Dosierer 22 mit der zweiten Zuleitung 24 für Brennstoff verbunden. Der Hauptbrenner 26 ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand ein Gemisch aus einer Verbrennungsluft und einem Brennstoff zu verbrennen. Dabei ist der Hauptbrenner 26 dazu vorgesehen, eine Heizflamme zu erzeugen. Zusätzlich kann ein Heizmodul einen Zündbrenner umfassen, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, eine Zündflamme für einen Hauptbrenner bereitzustellen. Zudem ist denkbar, anstatt eines Zündbrenners beispielsweise eine Funkenzündung zu verwenden. The heating module 16 further includes a main burner 26. The main burner 26 is formed in the present case as a gas burner. The main burner 26 is connected via the first metering device 18 to the first supply line 20 for combustion air. In addition, the main burner 26 is connected via the second metering device 22 to the second supply line 24 for fuel. The main burner 26 is intended to burn a mixture of a combustion air and a fuel in at least one operating state. In this case, the main burner 26 is intended to generate a heating flame. In addition, a heating module may include a pilot burner, which is particularly intended to provide a pilot flame for a main burner. It is also conceivable, for example, to use a spark ignition instead of a pilot burner.
Ferner umfasst die Heizeinheit 14 einen Wärmetauscher 28. Der Wärmetauscher 28 ist in einem Nahbereich der Heizflamme angeordnet. Der Wärmetauscher 28 ist dazu vorgesehen, thermische Energie von dem Heizmodul 16 auf das Fluid zu übertragen. Dazu umfasst der Wärmetauscher 28 eine Zuleitung 30 für ein unerhitztes Fluid, insbesondere Wasser, und einen Auslass 32 für ein erhitztes Fluid, insbesondere Wasser. Furthermore, the heating unit 14 comprises a heat exchanger 28. The heat exchanger 28 is arranged in a vicinity of the heating flame. The heat exchanger 28 is intended to transfer thermal energy from the heating module 16 to the fluid. For this purpose, the heat exchanger 28 comprises a supply line 30 for an unheated fluid, in particular water, and an outlet 32 for a heated fluid, in particular water.
Darüber hinaus umfasst die Heizeinheit 14 ein Abgasmodul 34 auf. Das Abgasmodul 34 ist als Schornstein ausgebildet. Das Abgasmodul 34 ist dazu vorgesehen, Abgase abzuführen. Dazu ist das Abgasmodul 34 mit einem Abgasauslass 36 verbunden. Zudem weist die Heizgerätevorrichtung eine Zufuhreinheit 38 auf. Die Zufuhreinheit 38 ist im vorliegenden Fall dazu vorgesehen, dem Wärmetauscher 28 und/oder dem Heizgerät 12 das unerhitzte Fluid zuzuführen. Dazu umfasst die Zufuhreinheit 38 einen Fluideinlass 40. Der Fluideinlass 40 ist mit der Zuleitung 30 des Wärmetauschers 28 über eine Fluidverbindung verbunden. In addition, the heating unit 14 comprises an exhaust gas module 34. The exhaust module 34 is formed as a chimney. The exhaust module 34 is intended to remove exhaust gases. For this purpose, the exhaust gas module 34 is connected to an exhaust gas outlet 36. In addition, the heater device has a supply unit 38. The supply unit 38 is provided in the present case to supply the heat exchanger 28 and / or the heater 12, the unheated fluid. For this purpose, the feed unit 38 comprises a fluid inlet 40. The fluid inlet 40 is connected to the feed line 30 of the heat exchanger 28 via a fluid connection.
Ferner weist die Heizgerätevorrichtung eine Abfuhreinheit 42 auf. Die Abfuhreinheit 42 ist dazu vorgesehen, das erhitzte Fluid aus dem Wärmetauscher 28 und/oder dem Heizgerät 12 abzuführen. Dazu umfasst die Abfuhreinheit 42 einen Fluidauslass 44. Der Fluidauslass 44 ist mit dem Auslass 32 des Wärmetauschers 28 über eine weitereFurthermore, the heater device has a discharge unit 42. The removal unit 42 is provided to remove the heated fluid from the heat exchanger 28 and / or the heater 12. For this purpose, the discharge unit 42 comprises a fluid outlet 44. The fluid outlet 44 is connected to the outlet 32 of the heat exchanger 28 via a further
Fluidverbindung verbunden. Fluid connection connected.
Die Heizgerätevorrichtung weist ferner mehrere Sensoren 46, 48, 50, 52, 54 auf. Im vorliegenden Fall weist die Heizgerätevorrichtung zumindest sieben Sensoren 46, 48, 50, 52, 54 auf. Die Sensoren 46, 48, 50, 52, 54 sind vorkalibriert, um insbesondere eine hohe Genauigkeit der ermittelten Werte zu gewährleisten. Auf eine Rekalibrierung und/oder Nachregelung der Sensoren 46, 48, 50, 52, 54 während des Betriebs ist dabei verzichtet. Ein erster Sensor 46 ist als Durchflusssensor ausgebildet. Der erste Sensor 46 ist als Vortex-Durchflussmesser ausgebildet. Der erste Sensor 46 ist dazu vorgesehen, einen Fluidstrom zu erfassen. Ein zweiter Sensor 48 ist als erster Temperatursensor ausgebildet. Der zweite Sensor 48 ist als NTC-Immersionssensor ausgebildet. Der zweite Sensor 48 ist dazu vorgesehen, eine Fluidtemperatur zu erfassen. Der zweite Sensor 48 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur des Fluids unmittelbar nach dem Fluideinlass 40 und/oder unmittelbar vor der Zuleitung 30 des Wärmetau- schers 28 zu erfassen. Ein dritter Sensor 50 ist als zweiter Temperatursensor ausgebildet. Der dritte Sensor 50 ist als NTC-Immersionssensor ausgebildet. Der dritte Sensor 50 ist dazu vorgesehen, eine Fluidtemperatur zu erfassen. Der dritte Sensor 50 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur des Fluids unmittelbar nach dem Auslass 32 des Wärmetauschers 28 und/oder unmittelbar vor dem Fluidauslass 44 zu erfassen. Ein vierter Sensor 52 ist als dritter Temperatursensor ausgebildet. Der vierte Sensor 52 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur der Verbrennungsluft, insbesondere des Verbrennungsluftstroms, zu erfassen. Der vierte Sensor 52 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur der Verbrennungsluft, insbesondere des Verbrennungsluftstroms, unmittelbar nach dem ersten Dosierer 18 und/oder unmittelbar vor dem Hauptbrenner 26 zu erfas- sen. Ein fünfter Sensor 54 ist als vierter Temperatursensor ausgebildet. Der fünfteThe heater apparatus further includes a plurality of sensors 46, 48, 50, 52, 54. In the present case, the heater device has at least seven sensors 46, 48, 50, 52, 54. The sensors 46, 48, 50, 52, 54 are precalibrated, in particular to ensure a high accuracy of the determined values. On a recalibration and / or readjustment of the sensors 46, 48, 50, 52, 54 during operation is omitted. A first sensor 46 is designed as a flow sensor. The first sensor 46 is designed as a vortex flowmeter. The first sensor 46 is provided to detect a fluid flow. A second sensor 48 is designed as a first temperature sensor. The second sensor 48 is designed as an NTC immersion sensor. The second sensor 48 is provided to detect a fluid temperature. The second sensor 48 is provided to detect a temperature of the fluid immediately after the fluid inlet 40 and / or directly in front of the feed line 30 of the heat exchanger 28. A third sensor 50 is designed as a second temperature sensor. The third sensor 50 is designed as an NTC immersion sensor. The third sensor 50 is provided to detect a fluid temperature. The third sensor 50 is provided to detect a temperature of the fluid immediately after the outlet 32 of the heat exchanger 28 and / or immediately before the fluid outlet 44. A fourth sensor 52 is designed as a third temperature sensor. The fourth sensor 52 is provided to detect a temperature of the combustion air, in particular the combustion air flow. The fourth sensor 52 is provided to detect a temperature of the combustion air, in particular of the combustion air flow, immediately after the first metering device 18 and / or immediately before the main burner 26. A fifth sensor 54 is designed as a fourth temperature sensor. The fifth
Sensor 54 ist als Abgastemperatursensor ausgebildet. Der fünfte Sensor 54 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur eines verbrannten Gemischs aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff zu erfassen. Der fünfte Sensor 54 ist dazu vorgesehen, eine Temperatur des verbrannten Gemischs unmittelbar nach dem Hauptbrenner 26 und/oder unmittelbar vor dem Abgasauslass 36 zu erfassen. Ein sechster Sensor (nicht darge- stellt) ist als Leistungssensor ausgebildet. Der sechste Sensor ist dazu vorgesehen, eine Leistungsaufnahme des ersten Dosierers 18 zu erfassen. Ein siebter Sensor (nicht dargestellt) ist als Rotationssensor ausgebildet. Beispielsweise ist der siebte Sensor als Magnetsensor ausgebildet. Der siebte Sensor ist dazu vorgesehen, eine Drehzahl des ersten Dosierers 18 zu erfassen. Bei der Drehzahl handelt es sich um eine Größe, welche die Umdrehungen pro Zeiteinheit, beispielsweise die Umdrehungen pro Minute, widerspiegelt. Alternativ und/oder zusätzlich ist denkbar, dass eine Heizgerätevorrichtung weitere Sensoren umfasst, wie beispielsweise zumindest einen Drucksensor und/oder zumindest einen Temperatursensor für einen Brennstoff und/oder für ein Gemisch aus einer Verbrennungsluft und einem Brennstoff. Sensor 54 is designed as an exhaust gas temperature sensor. The fifth sensor 54 is to intended to detect a temperature of a combusted mixture of the combustion air and the fuel. The fifth sensor 54 is provided to detect a temperature of the combusted mixture immediately after the main burner 26 and / or immediately before the exhaust gas outlet 36. A sixth sensor (not shown) is designed as a power sensor. The sixth sensor is intended to detect a power consumption of the first doser 18. A seventh sensor (not shown) is designed as a rotation sensor. For example, the seventh sensor is designed as a magnetic sensor. The seventh sensor is provided to detect a rotational speed of the first doser 18. The speed is a quantity that reflects the revolutions per unit of time, for example the revolutions per minute. Alternatively and / or additionally, it is conceivable that a heater device comprises further sensors, such as at least one pressure sensor and / or at least one temperature sensor for a fuel and / or for a mixture of a combustion air and a fuel.
Des Weiteren weist die Heizgerätevorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit 10 auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ist dazu vorgesehen, einen Betrieb der Heizgerätevorrichtung zu steuern. Dazu weist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 eine Recheneinheit, eine Speichereinheit und ein in der Speichereinheit hinterlegtes Betriebsprogramm auf, das dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Zudem ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, eine angeforderte Heizleistung einzustellen und/oder bereitzustellen. Dazu weist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 eine elektrische Verbindung mit dem ersten Dosierer 18 und dem zweiten Dosierer 22 auf. Im vorliegenden Fall ist die Steuer- und/oder Regelein- heit 10 dazu vorgesehen, den Verbrennungsluftstrom und den Brennstoffstrom mittels des ersten Dosierers 18 und des zweiten Dosierers 22 unabhängig voneinander einzustellen. Zudem weist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 eine elektrische Verbindung mit den Sensoren 46, 48, 50, 52, 54 auf. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ist dazu vorgesehen, eine Luftzahl Ac der Verbrennung auf eine Soll-Luftzahl Ad einzustellen. Ferner ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand einen Leistungs- korrekturfaktor CF ZU ermitteln und bei einer Einstellung der Luftzahl Ac auf die Soll- Luftzahl Ad zu berücksichtigen. Die hierzu benötigten Gleichungen, welche insbesondere in der Speichereinheit der Steuer- und/oder Regeleinheit 10 hinterlegt sind, werden im Folgenden zusammenge- fasst, während anschließend mit Bezug auf Figur 2 ein beispielhafter Betrieb beschrieben wird. Furthermore, the heater device has a control and / or regulating unit 10. The control and / or regulating unit 10 is intended to control an operation of the heater device. For this purpose, the control and / or regulating unit 10 has an arithmetic unit, a memory unit and an operating program stored in the memory unit, which is intended to be executed by the arithmetic unit. In addition, the control and / or regulating unit 10 is provided to set and / or to provide a requested heating power. For this purpose, the control and / or regulating unit 10 has an electrical connection with the first metering device 18 and the second metering device 22. In the present case, the control and / or regulating unit 10 is provided for independently setting the combustion air flow and the fuel flow by means of the first metering device 18 and the second metering device 22. In addition, the control and / or regulating unit 10 has an electrical connection with the sensors 46, 48, 50, 52, 54. The control and / or regulating unit 10 is provided to set an air ratio A c of the combustion to a desired air ratio Ad. Furthermore, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine a power correction factor CF in at least one operating state and to take it into account when setting the air ratio A c to the desired air ratio Ad. The equations needed for this, which are stored in particular in the memory unit of the control and / or regulating unit 10, are summarized below, while an exemplary operation will be described below with reference to FIG.
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ist dazu vorgesehen, die Luftzahl Ac in Abhängigkeit des Verbrennungsluftstroms, insbesondere eines benötigten Verbrennungsluftstroms Qair.d und/oder eines tatsächlichen Verbrennungsluftstroms Qair.c, und des Brennstoffstroms, insbesondere eines benötigten Brennstoffstroms Qgas,d und/oder ei- nes tatsächlichen Brennstoffstroms Qgas,c, auf die Soll-Luftzahl Ad einzustellen. DieThe control and / or regulating unit 10 is provided, the air ratio A c depending on the combustion air flow, in particular a required combustion air flow Qair.d and / or an actual combustion air flow Qair.c, and the fuel flow, in particular a required fuel flow Q gas , d and / or an actual fuel flow Q ga s, c, adjust to the desired air ratio Ad. The
Größen sind dabei folgendermaßen miteinander korreliert: Zudem ist Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, eine Ausgangsleistung, insbesondere eine angeforderte Ausgangsleistung Pout,d und/oder eine tatsächliche Ausgangsleistung P0ut,c, anhand einer Temperatur des Fluids, insbesondere einer angeforderten Ausgangstemperatur Tout,d des Fluids, einer mittels des dritten Sensors 50 ermittelten tatsächlichen Ausgangstemperatur Tout,c des Fluids und/oder einer mittels des zweiten Sensors 48 ermittelten Eingangstemperatur T,n des Fluids, und eines Flu- idstroms qm zu ermitteln. Dabei gilt: Sizes are correlated with each other as follows: In addition, control and / or regulating unit 10 is provided to an output power, in particular a requested output power P ou t, d and / or an actual output power P 0 ut, c, based on a temperature of the fluid, in particular a requested output temperature T ou t, d of the fluid, a determined by means of the third sensor 50 actual output temperature T ou t, c of the fluid and / or an ascertained by means of the second sensor 48 inlet temperature T, n of the fluid, and a fluid idstroms q m to determine. Where:
Pout.i = C|m ' Cp ■ (Tout.i " Tin) (2) Dabei entspricht der Fluidstrom qm einem mittels des ersten Sensors 46 ermitteltenPout.i = C | m 'Cp ■ (Tout.i "Tin) (2) In this case, the fluid flow q m corresponds to a value determined by means of the first sensor 46
Durchfluss des Fluids und cp einem Heizwert des Fluids. Flow of the fluid and c p a calorific value of the fluid.
Ferner ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, eine Eingangsleistung, insbesondere eine benötigte Eingangsleistung Pm,d und/oder eine tatsächliche Eingangsleistung Pm,c, anhand der Ausgangsleistung, insbesondere der angefordertenFurther, the control and / or regulating unit 10 is provided to an input power, in particular a required input power Pm, d and / or an actual input power Pm, c , based on the output power, in particular the requested
Ausgangsleistung Pout,d und/oder der tatsächlichen Ausgangsleistung Pout,c, und eines thermischen Wirkungsgrads η des Heizmoduls 16 zu ermitteln. Es gilt: Output power P ou t, d and / or the actual output power P ou t, c, and a thermal efficiency η of the heating module 16 to determine. The following applies:
Pin.i — Po / η (3) lm vorliegenden Fall ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, den thermischen Wirkungsgrad η zumindest anhand einer mittels des vierten Sensors 52 ermittelten Eingangstemperatur der Verbrennungsluft und einer mittels des fünften Sensors 54 ermittelten Abgastemperatur zu ermitteln, wodurch insbesondere mögliche Alterungserscheinungen des Heizmoduls 16 berücksichtigt werden können. Da eine derartige Ermittlung des thermischen Wirkungsgrads η insbesondere lediglich in einem leicht mageren Gemischbereich (Ac > 1 ) des Gemischs aus der Verbrennungsluft und dem Brennstoff gültig ist, ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ferner dazu vorgesehen, einen Gemischbereich, in welchem die Verbrennung stattfindet, zu ermitteln. Dabei macht sich die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 die Eigenschaft zu Nutze, dass im mageren Gemischbereich eine Erhöhung des Brennstoffstroms bei einem konstanten Verbrennungsluftstrom zu einer Erhöhung der Ausgangsleistung führt, während dies in einem fetten Gemischbereich (Ac < 1 ) nicht der Fall ist. Zudem ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen anhand der Abgastemperatur die Luftzahl Ac zu ermitteln. Pin.i - Po / η (3) In the present case, the control and / or regulating unit 10 is provided for determining the thermal efficiency η at least on the basis of an input temperature of the combustion air determined by the fourth sensor 52 and an exhaust gas temperature determined by means of the fifth sensor 54, whereby in particular possible aging phenomena of the heating module 16 can be considered. In particular, since such a determination of the thermal efficiency η is valid only in a slightly lean mixture range (A c > 1) of the mixture of the combustion air and the fuel, the control and / or regulating unit 10 is provided to a mixture region in which the combustion takes place to determine. In this case, the control and / or regulating unit 10 makes use of the property that in the lean mixture range an increase in the fuel flow at a constant combustion air flow leads to an increase in the output power, whereas in a rich mixture range (A c <1) this is not the case is. In addition, the control and / or regulating unit 10 is provided on the basis of the exhaust gas temperature to determine the air ratio A c .
Darüber hinaus gilt für die benötigte Eingangsleistung Pm,d folgender Zusammenhang: In addition, the following relationship applies to the required input power Pm, d:
Pin.d = Qgas,d ■ P| = Cn ■ Wi ■ (2■ Δρ)Λ(1/2) = Cn ■ Wi,ref ■ CF ■ (2■ Δρ)Λ(1/2) (4) mit Pin.d = Qgas, d ■ P | = C n ■ Wi ■ (2 ■ Δρ) Λ (1/2) = C n ■ Wi, re f ■ C F ■ (2 ■ Δρ) Λ (1/2) (4) with
Qgas,d = Cn - [(2 - Ap) / Pr(1/2), (5) Qgas, d = Cn - [(2-Ap) / P r (1/2), (5)
Pin,c(gas1 ) / Pin,c(gas2) = Wi(gas1 ) / Wi(gas2) (7) und P in , c (gas1) / P in , c (gas2) = Wi (gas1) / Wi (gas2) (7) and
Dabei entspricht Pi einem Heizwert der Heizeinheit 14, Cn einem Durchflusskoeffizienten einer Hauptbrennerdüse, W, einem Wobbeindex eines aktuellen Brennstoffs, Wi,ref einem Wobbeindex eines Referenzbrennstoffs, CF dem Leistungskorrekturfaktor, p einer Dichte des Brennstoffs, PB einem Druck des Hauptbrenners und/oder einem Rückdruck der Hauptbrennerdüse und pair einem Druck der Verbrennungsluft und/oder einem Gegendruck der Hauptbrennerdüse. Zudem entspricht der Leistungskorrekturfaktor CF einem Quotienten aus der benötigten Eingangsleistung Pm,d und der tatsächlichen Eingangsleistung Pm,c. Wird der Hauptbrenner 26 mit dem Referenzbrenn- stoff betrieben, ist der Leistungskorrekturfaktor CF durch den Wert 1 gegeben. Im vorliegenden Fall entspricht der Leistungskorrekturfaktor CF somit einem von dem aktuellen Brennstoff abhängigen Faktor. Here, Pi corresponds to a calorific value of the heating unit 14, C n a flow coefficient of a Hauptbrennerdüse, W, a Wobbe index of a current fuel, Wi, re f a Wobbe index of a reference fuel, CF the power correction factor, p a density of the fuel, PB a pressure of the main burner and / or one Back pressure of the main burner nozzle and p a ir a pressure of the combustion air and / or a back pressure of the main burner nozzle. In addition, the power correction factor CF corresponds to a quotient of the required input power Pm, d and the actual input power Pm, c . If the main burner 26 is operated with the reference fuel, the power correction factor CF is given by the value 1. In the present case, the power correction factor CF thus corresponds to a factor that depends on the current fuel.
Zudem ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 im vorliegenden Fall dazu vorgesehen, einen von dem Leistungskorrekturfaktor CF abhängigen Luftzahlkorrekturfaktor ίλ zu bestimmen und bei der Bestimmung der Luftzahl Ac und/oder der Soll-Luftzahl Ad, insbesondere in Gleichung (1 ), zu berücksichtigen. Eine korrigierte Gleichung (1 ) lautet demnach: Ai = fA(CF)■ Qair.i / Qgas.i (9) In addition, in the present case, the control and / or regulating unit 10 is provided for determining an air-number correction factor ίλ dependent on the power correction factor CF and for determining the air-fuel ratio A c and / or the desired air-fuel ratio Ad, in particular in equation (1). to take into account. A corrected equation (1) is therefore: Ai = f A (C F ) ■ Qair.i / Qgas.i (9)
Eine Differenz zwischen Gleichung (1 ) und Gleichung (9) liegt jedoch unter 5 %, sodass auf eine Bestimmung des Luftzahlkorrekturfaktors ίλ auch verzichtet werden kann. Wird von der Steuer- und/oder Regeleinheit 10 und/oder von einem Benutzer, ein erhitztes Fluid und somit eine bestimmte Ausgangstemperatur Tout,d angefordert, ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, für die angeforderte Ausgangsleistung P0ut,d den benötigten Verbrennungsluftstrom Qair,d sowie den benötigten Brennstoffstrom Qgas.d zu ermitteln und insbesondere den tatsächlichen Verbrennungsluft- ström G c und den tatsächlichen Brennstoffstrom Qgas,c entsprechend anzupassen.However, a difference between equation (1) and equation (9) is less than 5%, so that a determination of the air number correction factor ίλ can also be dispensed with. If the control and / or regulating unit 10 and / or a user, a heated fluid and thus a certain output temperature T ou t, d requested, the control and / or regulating unit 10 is provided for the requested output power P 0 ut, d the required combustion air flow Q a i r , d and the required fuel flow Qgas.d to determine and in particular the actual Verbrennungsluft- Ström G c and the actual fuel flow Q gas , c adjust accordingly.
Die einzelnen Betriebsschritte hierzu sind in Figur 2 anhand eines beispielhaften Blockdiagramms dargestellt, wobei eine Reihenfolge der einzelnen Betriebsschritte zumindest teilweise variieren kann. The individual operating steps for this purpose are illustrated in FIG. 2 on the basis of an exemplary block diagram, wherein an order of the individual operating steps may at least partially vary.
In einem Betriebsschritt 56 ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, benötigte Messwerte mittels der Sensoren 46, 48, 50, 52, 54 zu ermitteln und einzule- sen. In an operating step 56, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine and read in required measured values by means of the sensors 46, 48, 50, 52, 54.
In einem Betriebsschritt 58 ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, anhand der angeforderten Ausgangstemperatur Tout,d und insbesondere unter Verwendung von Gleichung (2) die angeforderte Ausgangsleistung Pout,d zu bestimmen. ln einem Betriebsschritt 60 ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, anhand der angeforderten Ausgangsleistung Pout,d und insbesondere unter Verwendung von Gleichung (9) oder alternativ von Gleichung (1 ) den benötigten Verbren- nungsluftstrom Qair,d zu ermitteln und den ersten Dosierer 18 entsprechend nachzure- geln. In an operating step 58, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the requested output power P ou t, d on the basis of the requested starting temperature T ou t, d and in particular using equation (2). In an operating step 60, the control and / or regulating unit 10 is provided, on the basis of the requested output power P ou t, d and in particular using equation (9) or alternatively of equation (1), the required combustion air flow Q a i r , d to determine and to readjust the first metering 18 accordingly.
In einem Betriebsschritt 62 ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, anhand der angeforderten Ausgangsleistung P0ut,d, anhand des thermischen Wirkungs- grads η und insbesondere unter Verwendung von Gleichung (3) die benötigte Eingangsleistung Pin.d zu ermitteln. In an operating step 62, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the required input power Pin.d based on the required output power P 0 ut, d, on the basis of the thermal efficiency η and in particular using equation (3) ,
In einem Betriebsschritt 64 ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, einen tatsächlichen Verbrennungsluftstrom Qair,c zu bestimmen. Im vorliegenden Fall ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, den tatsächlichen Verbrennungsluftstrom Qair.c anhand einer mittels des siebten Sensors ermittelten Drehzahl des Dosierers 18 und eines in der Speicheinheit der Steuer- und/oder Regeleinheit 10 hinterlegten Kennlinienfelds zu ermitteln. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass eine Steuer und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen ist, einen tatsächlichen Verbren- nungsluftstrom anhand einer mittels des sechsten Sensors ermittelten Leistungsaufnahme des ersten Dosierers 18, einer, insbesondere der Steuer- und/oder Regeleinheit 10 aufgrund einer Ansteuerung des ersten Dosierers 18 bekannten, Drehzahl des ersten Dosierers 18 und eines in der Speichereinheit der Steuer- und/oder Regeleinheit 10 hinterlegten Kennlinienfelds zu ermitteln. Ein derartiges Verfahren kann beispielsweise der Offenlegungsschrift DE 10 2012 016 606 A1 entnommen werden. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass eine Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, einen tatsächlichen Verbrennungsluftstrom mittels zumindest eines Durchflusssensors, zumindest eines Massenstromsensors und/oder mittels einer Differenzdruckmessung zu ermitteln. Zudem ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, anhand des tatsächlichen Verbrennungsluftstroms Qair.c auf den Druck der Verbrennungsluft pair zu schließen. In an operating step 64, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine an actual combustion air flow Q a i r , c . In the present case, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the actual combustion air flow Qair.c based on a determined by means of the seventh sensor speed of the metering device 18 and a stored in the memory unit of the control and / or regulating unit 10 characteristic field. Alternatively, however, it is also conceivable for a control and / or regulating unit 10 to provide an actual combustion air flow on the basis of a power consumption of the first dosing device 18, in particular of the control and / or regulating unit 10 determined by the sixth sensor Control of the first dosing device 18 known to determine the speed of the first dosing device 18 and a stored in the memory unit of the control and / or regulating unit 10 characteristic field. Such a method can be found for example in the published patent application DE 10 2012 016 606 A1. Alternatively, however, it is also conceivable that a control and / or regulating unit is provided to determine an actual combustion air flow by means of at least one flow sensor, at least one mass flow sensor and / or by means of a differential pressure measurement. In addition, the control and / or regulating unit 10 is provided to close on the basis of the actual combustion air flow Qair.c on the pressure of the combustion air p a i r .
In einem Betriebsschritt 66 ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, anhand der benötigten Eingangsleistung Pm,d und des Drucks der Verbrennungsluft pair sowie insbesondere unter Verwendung von Gleichung (4) und (8) den Druck desIn an operating step 66, the control and / or regulating unit 10 is provided on the basis of the required input power Pm, d and the pressure of the combustion air p a i r and in particular using equation (4) and (8) the pressure of
Hauptbrenners PB ZU ermitteln. Anschließend ist Steuer- und/oder Regeleinheit 10 da- zu vorgesehen, insbesondere anhand Gleichung (5), den benötigten Brennstoffstrom Qgas.d zu ermitteln und den zweiten Dosierer 22 entsprechend nachzuregeln. Demzufolge ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, den tatsächlichen Verbrennungsluftstrom Qair,c zur Bestimmung des benötigten Brennstoffstroms Qgas,d zu berücksichtigen. Main burner PB to determine. Subsequently, control and / or regulating unit 10 is provided, in particular by means of equation (5), to determine the required fuel flow Qgas.d and readjust the second metering device 22 accordingly. Accordingly, the control and / or regulating unit 10 is provided to take into account the actual combustion air flow Q a i r , c for determining the required fuel flow Q gas , d.
Zudem ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, zur Bestimmung des benötigten Brennstoffstroms Qgas,d den Leistungskorrekturfaktor CF ZU berücksichtigen. Im vorliegenden Fall ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, den Leistungskorrekturfaktor CF in einem Betriebsschritt 68 zu ermitteln und in dem Betriebsschritt 62 zu berücksichtigen. In addition, the control and / or regulating unit 10 is provided for the determination of the required fuel flow Q gas , d to take into account the power correction factor CF ZU. In the present case, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the power correction factor CF in an operating step 68 and to take it into consideration in the operating step 62.
Zur Ermittlung des Leistungskorrekturfaktors CF ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, anhand der tatsächlichen Ausgangstemperatur Tout,c und insbe- sondere unter Verwendung von Gleichung (2) die tatsächliche Ausgangsleistung Pout,c zu bestimmen. Zudem ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, anhand der tatsächlichen Ausgangsleistung Pout,c und insbesondere unter Verwendung von Gleichung (3) die tatsächliche Eingangsleistung Pm,c zu ermitteln. Der Leistungs- korrekturfaktor CF ergibt sich dann als Verhältnis zwischen der benötigten Eingangs- leistung Pin,d und der tatsächlichen Eingangsleistung Pm,c und insbesondere anhandTo determine the power correction factor CF, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the actual output power P ou t, c on the basis of the actual output temperature T ou t, c and in particular using equation (2). In addition, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the actual input power Pm, c on the basis of the actual output power P ou t, c and in particular using equation (3). The power correction factor CF then results as a ratio between the required input power Pi n , d and the actual input power Pm, c and in particular based on
Gleichung (6). Equation (6).
Die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 ist dazu vorgesehen, die benötigte Eingangsleistung Pin.d mittels des Korrekturfaktors CF anzupassen. Dabei ist die die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 dazu vorgesehen, den Leistungskorrekturfaktor CF in dem zumindest einen Betriebszustand in zeitlichen Abständen von 0,5 s zu ermitteln und die benötigte Eingangsleistung Pm,d mittels des Leistungskorrekturfaktors CF zumindest im Wesentlichen kontinuierlich anzupassen. Dabei gilt: CF(n) = Pin,d /Pin,c - CF(n-1 ) (10) The control and / or regulating unit 10 is provided to adapt the required input power Pin.d by means of the correction factor CF. In this case, the control and / or regulating unit 10 is provided to determine the power correction factor CF in the at least one operating state at intervals of 0.5 s and to adjust the required input power Pm, d at least substantially continuously by means of the power correction factor CF. Where: C F (n) = P in , d / pin, c - C F (n-1) (10)
Dabei entspricht CF(n-1 ) einem Leistungskorrekturfaktor CF zum Zeitpunkt n-1 und CF(n) einem Leistungskorrekturfaktor CF zum Zeitpunkt n. Im vorliegenden Fall weisen die Zeitpunkte n und n-1 eine Differenz von 0,5 s auf. Hierdurch ist die Steuer- und/oder Regeleinheit 10 in der Lage auf eine Zusammensetzung und/oder eine Art des Brennstoffs zu schließen und bei einer Änderung der Zusammensetzung und/oder der Art des Brennstoffs relativ schnell und selbsttätig den ersten Dosierer 18 und/oder den zweiten Dosierer 22 an diese neuen Bedingungen anzupassen. Here, CF (n-1) corresponds to a power correction factor CF at time n-1 and CF (n) corresponds to a power correction factor CF at time n. In the present case, times n and n-1 have a difference of 0.5 s. As a result, the control and / or regulating unit 10 is able to conclude on a composition and / or a type of fuel and in a change in the composition and / or the type of fuel relatively quickly and automatically adjust the first metering 18 and / or the second metering device 22 to these new conditions.

Claims

Ansprüche claims
1 . Heizgerätevorrichtung mit zumindest einer Steuer- und/oder Regeleinheit (10), welche dazu vorgesehen ist, eine Luftzahl (Ac) einer Verbrennung auf eine Soll-Luftzahl (Ad) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand einen Leistungskorrekturfaktor (CF) ZU ermitteln und bei der Einstellung der Luftzahl (Ac) zu berücksichtigen. 1 . Heater device with at least one control and / or regulating unit (10), which is provided to set an air ratio (A c ) of combustion to a desired air ratio (Ad), characterized in that the control and / or regulating unit (10 ) is provided to determine a power correction factor (CF) ZU in at least one operating state and to take into account when setting the air ratio (A c ).
2. Heizgerätevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungskorrekturfaktor (CF) einem Quotienten aus einer benötigten Eingangsleistung (Pin.d) und einer tatsächlichen Eingangsleistung (Pin.c) entspricht. 2. Heater device according to claim 1, characterized in that the power correction factor (CF) corresponds to a quotient of a required input power (Pin.d) and an actual input power (Pin.c).
3. Heizgerätevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die 3. heater device according to claim 2, characterized in that the
Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, die benötigte Eingangsleistung (Pin.d) und/oder die tatsächliche Eingangsleistung (Pin.c) anhand einer angeforderten Ausgangsleistung (P0ut,d) und/oder einer tatsächlichen Ausgangsleistung (Pout,c) und eines thermischen Wirkungsgrads (η) zu ermitteln. Control and / or regulating unit (10) is provided, the required input power (pin.d) and / or the actual input power (Pin.c) based on a requested output power (P 0 ut, d) and / or an actual output power ( Pout, c) and a thermal efficiency (η) to determine.
4. Heizgerätevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die 4. Heater device according to claim 3, characterized in that the
Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, die angeforderte Ausgangsleistung (P0ut,d) und/oder die tatsächliche Ausgangsleistung (Pout,c) anhand einer Temperatur (Tm, Tout,d, Tout,c) des Fluids und/oder eines Fluidstroms (qm) zu ermitteln. Control and / or regulating unit (10) is provided to the requested output power (P 0 ut, d) and / or the actual output power (P ou t, c) based on a temperature (Tm, T ou t, d, T ou t, c) of the fluid and / or a fluid flow (q m ).
5. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, den Leistungskorrekturfaktor (CF) in dem zumindest einen Betriebszustand in zeitlichen Abständen von höchstens 30 s zu ermitteln. 5. Heater device according to one of the preceding claims, characterized in that the control and / or regulating unit (10) is provided to determine the power correction factor (CF) in the at least one operating state at intervals of at most 30 s.
6. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, zur Bestimmung eines benötigten Brennstoffstroms (Qgas,d) wenigstens den Leistungskorrekturfaktor (CF) ZU berücksichtigen. 6. Heater device according to one of the preceding claims, characterized in that the control and / or regulating unit (10) is provided to account for determining a required fuel flow (Q ga s, d) at least the power correction factor (CF) ZU.
7. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand einen tatsächlichen Verbrennungsluftstrom (Qair.c) zu ermitteln und zur Bestimmung eines benötigten Brennstoffstroms (Qgas,d) zu berücksichtigen. 7. Heater device according to one of the preceding claims, characterized in that the control and / or regulating unit (10) is provided to determine an actual combustion air flow (Qair.c) in at least one operating state and for determining a required fuel flow (Q ga s, d).
8. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (10) dazu vorgesehen ist, einen Verbrennungsluftstrom und einen Brennstoffstrom unabhängig voneinander einzustellen. 8. Heater device according to one of the preceding claims, characterized in that the control and / or regulating unit (10) is provided to set a combustion air flow and a fuel flow independently.
9. Heizgerät, insbesondere Durchlauferhitzer, mit zumindest einer Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 9. heater, in particular instantaneous water heater, with at least one heater device according to one of the preceding claims.
10. Verfahren zum Betrieb einer Heizgerätevorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Luftzahl (Ac) für eine Verbrennung auf eine Soll- Luftzahl (Ad) eingestellt wird und in zumindest einem Betriebszustand ein Leistungskorrekturfaktor (CF) ermittelt wird, welcher bei der Einstellung der Luftzahl (Ac) berücksichtigt wird. 10. A method for operating a heater device, in particular according to one of claims 1 to 8, wherein an air ratio (A c ) is set for combustion to a desired air ratio (Ad) and in at least one operating state, a power correction factor (CF) is determined which is taken into account when setting the air ratio (A c ).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1333227A2 (en) * 2002-01-31 2003-08-06 Robert Bosch Gmbh Method to adapt a heating device including a burner to its dedicated air-/exhaust system
DE102006047990A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-17 Webasto Ag Control of heating power of a heater
DE102014224891A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh A heater apparatus and method of operating a heater apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1333227A2 (en) * 2002-01-31 2003-08-06 Robert Bosch Gmbh Method to adapt a heating device including a burner to its dedicated air-/exhaust system
DE102006047990A1 (en) * 2006-10-10 2008-04-17 Webasto Ag Control of heating power of a heater
DE102014224891A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Robert Bosch Gmbh A heater apparatus and method of operating a heater apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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