DE102023111435A1 - Method for preventing critical operating conditions of a heating device with pneumatic gas-air connection, heating device, computer program and computer-readable storage medium - Google Patents
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Abstract
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Verhinderung von kritischen Betriebszuständen eines Heizgerätes (1) mit pneumatischem Gas-Luftverbund, wobei während des Betriebs des Heizgerätes (1) ein Spannungssignal (23, 24, 25, 26) einer Zündelektrode (17) erfasst und mit einem Grenzspannungssignal verglichen wird, um einen kritischen Betriebszustand festzustellen. Das Verfahren ermöglicht insbesondere ein Verhindern kritischer Betriebszustände aufgrund geringer effektiver Leistungen des Heizgerätes (1) bei einem zumindest teilweise blockierten Strömungsweg beim Anfahren niedriger Leistungen des Modulationsbereiches. Zudem werden ein Heizgerät (1) ein Computerprogramm und ein Computerlesbares Speichermedium vorgeschlagen.A method is proposed for preventing critical operating states of a heating device (1) with a pneumatic gas-air connection, wherein during operation of the heating device (1) a voltage signal (23, 24, 25, 26) of an ignition electrode (17) is recorded and compared with a limit voltage signal in order to determine a critical operating state. The method makes it possible in particular to prevent critical operating states due to low effective power of the heating device (1) with an at least partially blocked flow path when starting up low power of the modulation range. In addition, a heating device (1), a computer program and a computer-readable storage medium are proposed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung von kritischen Betriebszuständen eines Heizgerätes mit pneumatischem Gas-Luftverbund, ein Heizgerät, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium.The invention relates to a method for preventing critical operating states of a heating device with a pneumatic gas-air connection, a heating device, a computer program and a computer-readable storage medium.
Heizgeräte zur Verbrennung eines Brenngases, wie Erdgas oder Wasserstoff, bilden in der Regel ein Verbrennungsgemisch aus Brenngas und Verbrennungsluft mit einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis (auch als Lambda oder Luftzahl bezeichnet) und führen dieses einem Brenner zur Verbrennung zu. Derartige Heizgeräte werden auch als Vormischbrenner bezeichnet. Zur Bildung des Verbrennungsluftverhältnisses sind verschiedene Verfahren bekannt. Heizgeräte mit einem pneumatischen Gas- Luftverbund erfassen einen Referenzdruck im Bereich einer Drosselstelle in der Zuführung der Verbrennungsluft der einen Rückschluss auf den zugeführten Massestrom Verbrennungsluft zulässt. Anhand des Referenzdruckers setzt das Gasventil einen, einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis entsprechenden, Massestrom Brenngas zu. Ein derartiges Heizgerät wird beispielsweise in der
Eine Steuerung der Heizleistung, bzw. ein Anfahren eines Modulationspunktes erfolgt bei derartigen Heizgeräten mittels der Gebläsedrehzahl, die einem zuzuführenden Massestrom Verbrennungsluft einstellt. Nachteilig kann jedoch bei einem zumindest teilweise blockierten Strömungsweg, insbesondere einem zumindest teilweise blockierten Abgasweg, ein deutlich geringerer Massestrom Verbrennungsluft gefördert werden, als der Gebläsedrehzahl im Regelfall entsprechen würde. Dies kann insbesondere im niedrigen Leistungsbereich zu kritischen Betriebszuständen führen, da das Heizgerät möglicherweise mit einem Massestrom Verbrennungsluft betrieben wird, der außerhalb des Modulationsbereiches liegt. Abhilfe könnte ein Durchflusssensor schaffen. Nachteilig erhöht dieser jedoch die Komplexität des Heizgerätes und erfordert einen zusätzlichen Kostenaufwand.In such heaters, the heating output is controlled or a modulation point is approached using the fan speed, which sets a mass flow of combustion air to be supplied. However, if the flow path is at least partially blocked, in particular an exhaust path is at least partially blocked, a significantly lower mass flow of combustion air can be conveyed than would normally correspond to the fan speed. This can lead to critical operating conditions, particularly in the low power range, as the heater may be operated with a mass flow of combustion air that is outside the modulation range. A flow sensor could provide a remedy. However, this has the disadvantage of increasing the complexity of the heater and requiring additional costs.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verhinderung von kritischen Betriebszuständen eines Heizgerätes mit pneumatischem Gas-Luftverbund, ein Heizgerät und ein Computerprogramm vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwinden. Insbesondere soll ein Auftreten kritischer Betriebszustände mit hoher Sicherheit verhindert werden.Based on this, the object of the invention is to propose a method for preventing critical operating states of a heating device with a pneumatic gas-air connection, a heating device and a computer program that at least partially overcome the problems of the prior art described. In particular, the occurrence of critical operating states should be prevented with a high degree of certainty.
Zudem soll die Erfindung die Komplexität eines Heizgerätes zumindest nicht wesentlich erhöhen und keine oder nur geringe bauliche Veränderungen an einem Heizgerät erfordern und eine einfache Integration in einen bestehenden Produktionsprozess ermöglichen.In addition, the invention should at least not significantly increase the complexity of a heating device and require no or only minor structural changes to a heating device and enable easy integration into an existing production process.
Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These objects are achieved by the features of the independent patent claims. Further advantageous embodiments of the solution proposed here are specified in the independent patent claims. It is pointed out that the features listed in the dependent patent claims can be combined with one another in any technologically reasonable manner and define further embodiments of the invention. In addition, the features specified in the patent claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred embodiments of the invention being presented.
Hierzu trägt ein Verfahren zur Verhinderung von kritischen Betriebszuständen eines Heizgerätes mit pneumatischem Gas-Luftverbund bei, bei dem während des Betriebs des Heizgerätes ein Spannungssignal einer Zündelektrode erfasst wird und mit einem Grenzspannungssignal verglichen wird, um einen kritischen Betriebszustand festzustellen. Das Erfassen des Spannungssignals der Zündelektrode kann direkt oder indirekt erfolgen. Ein direktes Erfassen kann insbesondere durch Messen der elektrischen Spannung erfolgen. Ein indirektes Erfassen kann durch Erfassen einer Spannungsschwelle mittels eines integrierten Schaltkreises erfolgen.A method for preventing critical operating states of a heater with a pneumatic gas-air connection contributes to this. During operation of the heater, a voltage signal from an ignition electrode is recorded and compared with a limit voltage signal in order to determine a critical operating state. The voltage signal from the ignition electrode can be recorded directly or indirectly. Direct recording can be carried out in particular by measuring the electrical voltage. Indirect recording can be carried out by recording a voltage threshold using an integrated circuit.
Das Verfahren kann insbesondere dauerhaft/ permanent während des Betriebs eines Heizgerätes mit einem pneumatischen Gas-Luftverbund durchgeführt werden. Das Verfahren kann auch lediglich in einem relevanten Leistungsbereich (Modulationsbereich) des Heizgerätes durchgeführt werden, wobei ein relevanter Leistungsbereich ein Leistungsbereich sein kann, in dem ein auftreten kritischer Betriebszustände, insbesondere durch einen zumindest teilweise blockierten Strömungsweg ausreichend wahrscheinlich ist. Ein relevanter Leistungsbereich kann durch eine Leistungsschwelle vorgegeben sein, unterhalb derer ein kritischer Leistungsbereich definiert ist.The method can be carried out in particular continuously/permanently during operation of a heater with a pneumatic gas-air connection. The method can also be carried out only in a relevant power range (modulation range) of the heater, whereby a relevant power range can be a power range in which the occurrence of critical operating states, in particular due to an at least partially blocked flow path, is sufficiently likely. A relevant power range can be specified by a power threshold below which a critical power range is defined.
Ein kritischer Betriebszustand kann insbesondere ein Betreiben des Heizgerätes in einem Modulationspunkt außerhalb, insbesondere unterhalb, des vorgesehenen Modulationsbereiches des Heizgerätes bezeichnen. Somit kann ein kritischer Betriebszustand auch ein Unterschreiten einer unteren Grenzleistung des Heizgerätes bezeichnen, wobei sich die Leistung des Heizgerätes auf den vom Gebläse geförderten Massestrom Verbrennungsluft bezieht.A critical operating state can in particular refer to the operation of the heater at a modulation point outside, in particular below, the intended modulation range of the heater. Thus, a critical operating state can also refer to the heater falling below a lower limit power, whereby the heater's power is limited to the The mass flow of combustion air supplied by the fan is used.
Bei dem Heizgerät kann es sich um ein Gasheizgerät mit einem pneumatischen Gas-Luftverbund handeln. Diese kann eine Fördereinrichtung, insbesondere ein Gebläse aufweisen, das einen Massestrom (oder Volumenstrom) Verbrennungsluft fördern kann. Die Verbrennungsluft kann dabei über eine Zuführung Verbrennungsluft zugeführt werden, wobei ein Steuerdruck (Referenzdruck) für das Gasventil häufig in einem Bereich zwischen Gebläse und Drosselstelle über eine Steuerleitung an das Gasventil überträgt. Das Gasventil kann ein dem Steuerdruck und einem vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnis entsprechenden Massestrom Brenngas zusetzen. Das Heizgerät kann dabei insbesondere ein wandhängendes Heizgerät und mit Brennwerttechnik sein. Vorteilhaft ermöglicht ein derartiger pneumatischer Gas-Luftverbund eine robuste Einstellung eines vorgegebenen Verbrennungsluftverhältnisses, insbesondere da ein Massestrom Brenngas in Abhängigkeit des effektiv strömenden Massestromes Verbrennungsluft erfolgt. Ein Anfahren einer niedrigen Leistung durch Einstellung einer hierfür vorgegebenen Drehzahl der Fördereinrichtung kann bei einem zumindest teilweise blockierten Strömungsweg zu einer effektiven Leistung des Heizgerätes führen, die unterhalb der durch die Drehzahleinstellung erwarteten Leistung liegt und das Heizgerät dabei in möglicherweise kritische Betreibzustände, gekennzeichnet durch eine instabile Flammenbildung mit vermehrten Emissionen von Kohlenmonoxid, führen.The heater can be a gas heater with a pneumatic gas-air connection. This can have a conveying device, in particular a fan, which can convey a mass flow (or volume flow) of combustion air. The combustion air can be supplied via a combustion air supply, with a control pressure (reference pressure) for the gas valve often being transmitted to the gas valve via a control line in an area between the fan and the throttle point. The gas valve can add a mass flow of fuel gas corresponding to the control pressure and a predetermined combustion air ratio. The heater can in particular be a wall-mounted heater and with condensing technology. Such a pneumatic gas-air connection advantageously enables a robust setting of a predetermined combustion air ratio, in particular since a mass flow of fuel gas occurs depending on the effectively flowing mass flow of combustion air. Starting up a low output by setting a predetermined speed of the conveyor device can, in the case of an at least partially blocked flow path, lead to an effective output of the heater that is below the output expected from the speed setting and the heater can therefore lead to potentially critical operating conditions, characterized by unstable flame formation with increased emissions of carbon monoxide.
Das Heizgerät kann eine Zündelektrode umfassen, die dazu eingerichtet ist, aus dem Brenner austretendes Verbrennungsgemisch zu entzünden. Hierzu kann an der Zündelektrode, insbesondere zwischen zwei Pins der Zündelektrode, eine elektrische Zündspannung angelegt werden, die zu einem Zündfunken zwischen den beiden Pins führt. Nach einem Zündvorgang wird in der Regel die Zündspannung ausgeschaltet. Eine Idee der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektrisches Spannungssignal der Zündelektrode zu erfassen und aus dem Spannungssignal eine Leistung des Heizgerätes abzuleiten. Eine Zündelektrode (bzw. die damit verbundene Auswerteelektronik) kommt insbesondere bei Heizgeräten mit einem pneumatischen Gas-Luftverbund zum Einsatz und ist gegenüber einer Ionisationselektrode nicht in der Lage, ein Verbrennungsluftverhältnis (auch bezeichnet als Lambda, bzw. Luftüberschuss der Verbrennung) zu messen. Hierfür ist eine Ionisationselektrode in der Regel länger als eine Zündelektrode und reicht näher an die Brenneroberfläche heran als eine Zündelektrode. Eine Idee bzw. ein Vorteil der vorliegenden Erfindung kann insbesondere darin gesehen werden, eine Zündelektrode zum Erfassen einer Leistung des Heizgerätes mit einem pneumatischen Gas-Luftverbund zu nutzen und so die Betriebssicherheit zu erhöhen. Besonders sind somit keine baulichen Änderungen an dem Heizgerät mit pneumatischem Gas-Luftverbund notwendig.The heater can comprise an ignition electrode which is designed to ignite combustion mixture emerging from the burner. For this purpose, an electrical ignition voltage can be applied to the ignition electrode, in particular between two pins of the ignition electrode, which leads to an ignition spark between the two pins. After an ignition process, the ignition voltage is usually switched off. One idea of the present invention is to record an electrical voltage signal from the ignition electrode and to derive an output of the heater from the voltage signal. An ignition electrode (or the evaluation electronics connected to it) is used in particular in heaters with a pneumatic gas-air connection and, unlike an ionization electrode, is not able to measure a combustion air ratio (also referred to as lambda, or excess air from combustion). For this purpose, an ionization electrode is usually longer than an ignition electrode and reaches closer to the burner surface than an ignition electrode. An idea or an advantage of the present invention can be seen in particular in the use of an ignition electrode to detect the output of the heater with a pneumatic gas-air connection and thus increase operational reliability. In particular, no structural changes to the heater with a pneumatic gas-air connection are necessary.
Aufgrund der mit Kohlenmonoxid verbundenen Gesundheitsrisiken sind diese unbedingt zu minimieren und dies ist häufig auch eine gesetzliche Zulassungsvoraussetzung für Heizgeräte. Daher weist das Gasventil in der Regel eine Möglichkeit zur Einstellung eines Offsets, also eine Verschiebung der einem Steuerdruck entsprechenden Öffnungsweite über den gesamten Öffnungsbereich, auf. Zur Vermeidung von Kohlenmonoxid-Emissionen wird der Offset in der Regel auf sehr geringe Werte, im Bereich eines minimalen Offsets eingestellt. Dies kann nachteilig eine Verschlechterung der Effizienz der Verbrennung und zu eine instabile Flammbildung, insbesondere bei niedrigen Leistungen, zur Folge haben. Die Einstellung des Offset-Wertes des Gasventils bedeutet somit eine Abwägung zwischen Flammenstabilität und Effizienz der Verbrennung mit möglichen Kohlenmonoxid-Emissionen bei einem erhöhten Strömungswiderstand des Strömungsweges des Heizgerätes.Due to the health risks associated with carbon monoxide, these must be minimized at all costs and this is often a legal approval requirement for heaters. The gas valve therefore usually has the option of setting an offset, i.e. a shift in the opening width corresponding to a control pressure over the entire opening range. To avoid carbon monoxide emissions, the offset is usually set to very low values, in the range of a minimum offset. This can disadvantageously result in a deterioration in combustion efficiency and unstable flame formation, particularly at low power levels. Setting the offset value of the gas valve therefore means weighing up flame stability and combustion efficiency with possible carbon monoxide emissions with increased flow resistance in the flow path of the heater.
Ein derartiges Heizgerät kann seine Heizleistung an einen Wärmebedarf anpassen, auch als modulieren bezeichnet. Dies kann innerhalb eines, für das Heizgerät vorgegebenen, Modulationsbereiches erfolgen. Um ein häufiges, verschleißförderndes An- und Ausschalten des Brenners zu vermeiden, können moderne Heizgeräte in einem großen Modulationsbereich, beispielsweise von 3,5 kW [Kilowatt] bis 18 kW, betrieben werden.Such a heater can adapt its heating output to a heat requirement, also known as modulation. This can be done within a modulation range specified for the heater. In order to avoid frequent switching on and off of the burner, which causes wear, modern heaters can be operated in a large modulation range, for example from 3.5 kW [kilowatts] to 18 kW.
Der Erfindung liegt die Idee zu Grunde, während des Betriebes des Heizgerätes ein Spannungssignal der Zündelektrode zu erfassen. Dies betrifft insbesondere eine Betriebsphase nach einer Zündung und/oder sogar (wiederholend bzw. permanent) während des gesamten Betriebes (also einer Verbrennung von Brenngas und Luft). Das Spannungssignal wird von der Flamme initiiert und es wurde festgestellt, dass anhand des Spannungssignals ein Rückschluss auf die (aktuelle, wirksame) Heizleistung des Heizgerätes möglich ist, einbeziehend einen möglicherweise erhöhten Strömungswiderstand des Strömungsweges des Heizgerätes. Somit können mittels des Spannungssignals der Zündelektrode eintretende kritische Betriebszustände des Heizgerätes festgestellt werden.The invention is based on the idea of recording a voltage signal from the ignition electrode during operation of the heater. This particularly applies to an operating phase after ignition and/or even (repeatedly or permanently) during the entire operation (i.e. combustion of fuel gas and air). The voltage signal is initiated by the flame and it has been determined that the voltage signal can be used to draw conclusions about the (current, effective) heating output of the heater, including a possible increased flow resistance of the heater's flow path. Critical operating states of the heater can therefore be determined using the voltage signal from the ignition electrode.
Es wird vorgeschlagen, das Spannungssignal der Zündelektrode mit einem vorbestimmten, ggf. gespeicherten, Grenzspannungssignal zu vergleichen und anhand eines Ergebnisses des Vergleiches mindestens einen (vorbestimmten/definierten bzw. charakteristischen) kritischen Betriebszustand festzustellen.It is proposed to compare the voltage signal of the ignition electrode with a predetermined, possibly stored, limit voltage signal and, based on the result of the comparison, to determine at least one (predetermined/defined or characteristic) critical operating condition.
Gemäß einer Ausgestaltung kann ein kritischer Betriebszustand anhand eines Unterschreitens einer unteren Grenzleistung des Heizgerätes festgestellt werden. Somit kann das erfasste Spannungssignal der Zündelektrode mit einer, der unteren Grenzleistung entsprechenden, vorgegebenen Grenzspannung (der Zündelektrode) verglichen und bei einem Unterschreiten ein kritischer Betriebszustand identifiziert werden.According to one embodiment, a critical operating state can be determined based on the heater falling below a lower limit power. The detected voltage signal of the ignition electrode can thus be compared with a predetermined limit voltage (of the ignition electrode) corresponding to the lower limit power and a critical operating state can be identified if the lower limit power is exceeded.
Gemäß einer Ausgestaltung kann das Heizgerät bei einem Feststellen eines Unterschreitens der unteren Grenzleistung bzw. des Grenzspannungssignals seinen Modulationsbereich (automatisch) derart anpassen, dass ein Unterschreiten der unteren Grenzleistung vermieden wird. Insbesondere kann hierzu die minimale, vom Heizgerät anzufahrende, Gebläsedrehzahl (direkt) derart bzw. (kontinuierlich) so weit erhöht werden, dass kritische Betriebszustände, insbesondere eine zu geringe effektive Heizleistung, vermieden werden.According to one embodiment, when it is determined that the lower limit power or the limit voltage signal is not being undershot, the heater can (automatically) adapt its modulation range in such a way that the lower limit power is not being undershot. In particular, the minimum fan speed to be started by the heater can be increased (directly) in such a way or (continuously) to such an extent that critical operating states, in particular insufficient effective heating power, are avoided.
Gemäß einer Ausgestaltung kann das Heizgerät bei einem Feststellen eines kritischen Betriebszustandes eine Information hierzu über eine Anzeigeeinrichtung anzeigen, über ein Netzwerk zum Abruf bereitstellen und/oder als Nachricht versenden, das Heizgerät in einen Notbetrieb versetzen und/ oder das Heizgerät außer Betrieb nehmen. Ein Bereitstellen einer Information und/ oder das Versenden als Nachricht kann insbesondere über das Internet erfolgen. Vorteilhaft kann so ein Nutzer oder ein Servicebetrieb über das Auftreten eines kritischen Betriebszustandes informiert werden. Vorteilhaft könnte so der Servicebetrieb einen zeitnahen Termin zur Prüfung bzw. Reparatur einplanen bzw. durchführen. Der Notbetrieb des Heizgerätes könnte den Betrieb auf einen besonders sicheren Leistungsbereich begrenzen.According to one embodiment, when a critical operating state is detected, the heater can display information on this via a display device, make it available for retrieval via a network and/or send it as a message, put the heater into emergency mode and/or take the heater out of operation. Information can be provided and/or sent as a message in particular via the Internet. A user or a service company can thus advantageously be informed of the occurrence of a critical operating state. The service company could advantageously plan or carry out a timely appointment for inspection or repair. The emergency operation of the heater could limit operation to a particularly safe performance range.
Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Gebläse zur Förderung eines Massestromes Verbrennungsluft, eine Venturi-Einrichtung, eine Zündelektrode und ein Gasventil. Das Heizgerät kann einen pneumatischen Gas-Luftverbund bilden.According to a further aspect, a heating device is also proposed, comprising at least one fan for conveying a mass flow of combustion air, a venturi device, an ignition electrode and a gas valve. The heating device can form a pneumatic gas-air connection.
Das Heizgerät kann insbesondere ein Regel- und Steuergerät aufweisen, das auch zur Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens eingerichtet sein kann. Hierzu kann das Regel- und Steuergerät zumindest mit der Zündelektrode und dem Gebläse elektrisch verbunden sein. Das Regel- und Steuergerät kann hierzu beispielsweise einen Prozessor aufweisen, und/ oder über diesen verfügen. In diesem Zusammenhang kann der Prozessor beispielsweise das auf einem Speicher (des Regel- und Steuergeräts) hinterlegte Verfahren ausführen. Zudem können auf einem Speicher des Regel- und Steuergerätes im Rahmen der Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens erfasste oder benötigte Daten hinterlegt werden, beispielsweise ein Grenzspannungssignal und oder eine untere Grenzleistung.The heater can in particular have a control and regulating device, which can also be set up to carry out a method proposed here. For this purpose, the control and regulating device can be electrically connected at least to the ignition electrode and the fan. For this purpose, the control and regulating device can, for example, have a processor and/or have one. In this context, the processor can, for example, carry out the method stored in a memory (of the control and regulating device). In addition, data recorded or required as part of the implementation of a method proposed here can be stored in a memory of the control and regulating device, for example a limit voltage signal and/or a lower limit power.
Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches zur (zumindest teilweisen) Durchführung eines hier vorgestellten Verfahrens auf einem hier vorgeschlagenen Heizgerät eingerichtet ist. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm (-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, diesen veranlassen, ein hier vorgeschlagenes Verfahren auszuführen. Das Computerprogramm kann insbesondere auf einem Regel- und Steuergerät eines hier vorgeschlagenen Heizgerätes durchgeführt werden.According to a further aspect, a computer program is also proposed which is set up to (at least partially) carry out a method presented here on a heating device proposed here. In other words, this relates in particular to a computer program (product) comprising commands which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out a method proposed here. The computer program can in particular be carried out on a control device of a heating device proposed here.
Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein computerlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem ein hier vorgeschlagenes Computerprogramm gespeichert ist.According to a further aspect, a computer-readable storage medium is also proposed on which a computer program proposed here is stored.
Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Heizgerät, dem Computerprogramm und/ oder dem computerlesbaren Speicherträger auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.The details, features and advantageous embodiments discussed in connection with the method can also occur in the computer program, the heating device, the computer program and/or the computer-readable storage medium presented here and vice versa. In this respect, reference is made in full to the explanations there for a more detailed characterization of the features.
Hier werden somit ein Verfahren zur Verhinderung von kritischen Betriebszuständen eines Heizgerätes mit pneumatischem Gas-Luftverbund, ein Heizgerät, ein Computerprogramm und ein computerlesbares Speichermedium angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen das Verfahren, das Heizgerät und das Computerprogramm dazu bei, ein Auftreten von kritischen Betriebszuständen eines Heizgerätes mit einem pneumatischen Gas-Luftverbund festzustellen und zu vermeiden.A method for preventing critical operating states of a heating device with a pneumatic gas-air connection, a heating device, a computer program and a computer-readable storage medium are therefore specified here, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, the method, the heating device and the computer program help to detect and prevent the occurrence of critical operating states of a heating device with a pneumatic gas-air connection.
Zudem kann die Erfindung ohne bauliche Veränderungen an einem Heizgerät umgesetzt werden und ist somit auch für eine Nachrüstung an bestehenden Heizgeräten hervorragend geeignet.In addition, the invention can be implemented without structural changes to a heater and is therefore also ideally suited for retrofitting existing heaters.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
-
1 : ein hier vorgeschlagenes Heizgerät, und -
2 und3 : Parameterverläufe, die sich bei Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens einstellen können.
-
1 : a heater proposed here, and -
2 and3 : Parameter curves that can occur when carrying out a procedure proposed here.
Dem Brenner 3 nachgeordnet kann ein Abgasrohr 10 entstehende Verbrennungsprodukte einer Abgasanlage 11 zuführen. Ein Regel- und Steuergerät 7 des Heizgerätes 1 kann zumindest mit dem Gasventil 5 und der Fördereinrichtung 2 elektrisch verbunden sein.Downstream of the
Am Brenner 3 kann eine Zündelektrode 17 angeordnet sein, dazu eingerichtet einen Zündfunken zu bilden, um am Brenner 3 austretendes Verbrennungsgemisch zu entzünden.An
Gemäß einem hier vorgeschlagenen Verfahren kann ein Spannungssignal der Zündelektrode 17 während des Betriebs des Heizgerätes 1 erfasst werden.According to a method proposed here, a voltage signal of the
Bei Durchführung eines hier vorgeschlagenen Verfahrens kann somit mittels eines Erfassens eines Spannungssignals UZ der Zündelektrode 17 auf die effektive Leistung Q des Heizgerätes 1 geschlossen werden. Durch einen Vergleich des erfassten Spannungssignals UZ mit einem Grenzspannungssignal 8 kann ein Eintreten des Heizgerätes 1 in einen kritischen Bereich 18 verhindert werdenWhen carrying out a method proposed here, the effective power Q of the heater 1 can be determined by detecting a voltage signal U Z of the
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.As a precaution, it should be noted that the numerals used here ("first", "second", ...) primarily serve (only) to distinguish between several similar objects, sizes or processes, and in particular do not necessarily specify a dependency and/or sequence of these objects, sizes or processes. If a dependency and/or sequence is required, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described design. If a component can occur multiple times ("at least one"), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.
Bezugszeichenlistelist of reference symbols
- 11
- Heizgerätheater
- 22
- Fördereinrichtungconveyor system
- 33
- Brennerburner
- 44
- Luftzufuhrair supply
- 55
- Gasventilgas valve
- 66
- Vorlauflead time
- 77
- Regel- und Steuergerätcontrol unit
- 88
- Grenzspannungssignallimit voltage signal
- 99
- Rücklaufreturn
- 1010
- Abgasrohrexhaust pipe
- 1111
- Abgasanlageexhaust system
- 1212
- Gemischkanalmixture channel
- 1313
- Wärmetauscherheat exchanger
- 1414
- Heizkreislaufheating circuit
- 1515
- Venturi-EinrichtungVenturi device
- 1616
- Durchströmungsrichtungflow direction
- 1717
- Zündelektrodeignition electrode
- 1818
- kritischer Bereichcritical area
- 1919
- erster Verlauf Verbrennungsluftverhältnisfirst course of combustion air ratio
- 2020
- zweiter Verlauf Verbrennungsluftverhältnissecond course of combustion air ratio
- 2121
- dritter Verlauf Verbrennungsluftverhältnisthird course combustion air ratio
- 2222
- vierter Verlauf Verbrennungsluftverhältnisfourth curve combustion air ratio
- 2323
- erster Verlauf Spannungssignalfirst course of the voltage signal
- 2424
- zweiter Verlauf Spannungssignalsecond voltage signal curve
- 2525
- dritter Verlauf Spannungssignalthird course voltage signal
- 2626
- vierter Verlauf Spannungssignalfourth course voltage signal
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 3957910 A1 [0002]EP 3957910 A1 [0002]
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023111435.2A DE102023111435A1 (en) | 2023-05-03 | 2023-05-03 | Method for preventing critical operating conditions of a heating device with pneumatic gas-air connection, heating device, computer program and computer-readable storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102023111435.2A DE102023111435A1 (en) | 2023-05-03 | 2023-05-03 | Method for preventing critical operating conditions of a heating device with pneumatic gas-air connection, heating device, computer program and computer-readable storage medium |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102023111435A1 true DE102023111435A1 (en) | 2024-11-07 |
Family
ID=93120153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102023111435.2A Pending DE102023111435A1 (en) | 2023-05-03 | 2023-05-03 | Method for preventing critical operating conditions of a heating device with pneumatic gas-air connection, heating device, computer program and computer-readable storage medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102023111435A1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1719947A1 (en) * | 2005-05-06 | 2006-11-08 | Siemens Building Technologies HVAC Products GmbH | Method and device for flame monitoring |
| EP3882519A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-22 | Viessmann Werke GmbH & Co. KG | Method for operating a combustion device |
| EP3957910A1 (en) | 2020-08-18 | 2022-02-23 | Vaillant GmbH | Method and assembly for the pneumatic mixture formation in a premix burner |
| EP4060235A1 (en) * | 2021-02-23 | 2022-09-21 | Vaillant GmbH | Method for operating a heater with an electronic gas / air connection |
-
2023
- 2023-05-03 DE DE102023111435.2A patent/DE102023111435A1/en active Pending
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