AT402574B - Heizeinrichtung - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung nach dem Oberbegnff des Patentanspruches. 



   Bei solchen Heizeinrichtungen ergibt sich das Problem, wie die Luftzahl für unterschiedliche Belastungen und Gasarten ohne äusseren Eingriff möglichst beim Vorgabewert gehalten werden kann, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten. 



   In der Fahrzeugindustrie werden seit Jahren in Zusammenhang mit der   Abgaskatalysatortechnik   02Sonden zur Luftzahlregelung eingesetzt. Der 02-Messwert ist ausgezeichnet für eine genaue Einstellung der Luftzahl geeignet. Über die Lebensdauer solcher Sonden liegen keine konkreten Zahlen vor. Die Betnebsstundenzahl eines Autos liegt mit 1. 200 Stunden für 100. 000 km jedoch welt unter der eines Heizkessels, so dass davon auszugehen ist, dass die derzeit verfügbaren   02-Sonden   die geforderten Standzeiten für eine kontinuierliche Messung nur schwer erreichen können. Weiterhin sind diese Sonden üblicherweise nur für einen kleinen Betriebsbereich nahe der Luftzahl 1 ausgelegt. Mittlerweile wird auch eine 02-Regelung für Gasverbrennung angeboten, deren erwartete Lebensdauer drei Jahre betragen soll. 



   Im Bereich der haushaltlichen Gasverbrennung wird bisher für modulierende Geräte üblicherweise eine Gas-Luft-Verbund-Steuerung eingesetzt. Hierbei wird der Gemischvordruck oder Brennraumdruck zur Ansteuerung eines Gasmagnetventils verwendet, das einen hierzu direkt proportionalen Düsendruck einstellt. 



  Naturgemäss kann dieses System nicht auf Schwankungen der Gasqualität reagieren. Bei grossen Leistungeinheiten werden solche Leistungsgrössen häufig vor Ort auf die entsprechende Gasqualität eingestellt. 



  Dabei kann eine Abweichung in der Luftzahl von   etwa -8   % bis   + 21   % auftreten. 



   Die Oberflächentemperatur eines Strahlungsflächenbrenners beziehungsweise dessen Brennerplatte ist in erster Linie eine Funktion von Luftzahl und Belastung. Die Temperatur sinkt mit zunehmender Luftzahl im Bereich grösser 1 stetig ab. Dies beruht zum einen auf der Abnahme der Flammentemperatur und zum anderen auf der Abnahme der Flammengeschwindigkeit aufgrund des steigenden Inertgasanteiles. Andererseits steigt die Brennerplattentemperatur bei gleicher Luftzahl nur bis zu einer bestimmten Flächenbelastung (ca. 50   Wcm)   stetig an und fällt dann. Der Grund für diese Abnahme der Brennerplattentemperatur bei einer weiteren Erhöhung der Flächenbelastung beruht darauf, dass dann der Strahlungsbereich verlassen wird und der blau brennende Bereich beginnt. Dies liegt daran, dass die Ausströmgeschwindigkeit in den Poren über der Flammengeschwindigkeit liegt.

   Die beabsichtigten Flächenbelastungen liegen jedoch unter diesem Wert. Die Zuordnung zu einer Luftzahl kann daher über ein Kennfeld mit Kenntnis des Düsendrucks beziehungsweise des Gasdurchsatzes erfolgen. 



   Fehler treten dabei durch die Lufttemperatur und den Strahlungswärmeaustausch mit dem Wärmetauscher auf. 



   Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Messort beziehungsweise das Messverfahren. Wird eine punktuelle Messung durchgeführt, so entsteht bei Inhomogenitäten im Material ein gewisser Fehlen Auch die Positionierung   z. B.   eines Thermoelementes im oder am Material ist sehr sensibel, da ein starker Temperaturgradient von der Ober- zur Unterseite der Brennerplatte vorliegt. Eine Messung mittels Thermoelement wird daher als sehr unzuverlässig eingestuft. 



   Bei einer aus der GB-942 620 A bekannten Gas-Luft-Verbund-Steuerung ist ein optisches oder thermisches Signal als Führungsgrösse vorgesehen, wobei ein entsprechender Sensor direkt im Brennraum angeordnet ist. Dieser Sensor ist folglich starken thermischen und Verschmutzungsgefahren ausgesetzt. 



  Damit treten die gleichen Nachteile hinsichtlich der Standzeiten und der Genauigkeit wie bei den oben genannten 02-Sonden und Thermoelementen auf. 



   Ziel der Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der auf einfache Weise die Temperatur der Brennerplatte des   Strahlungsflächenbrenners   über lange Zeiträume hinweg mit gleichbleibend guter Messsicherheit erfasst werden kann. 



   Erfindungsgemäss wird dies bei einer Heizeinrichtung nach der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches erreicht. 



   Durch die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen ergibt sich eine sehr genaue und dauerhaft zuverlässige Messung der Intensität der Strahlung und damit der Temperatur der Brennerplatte des   Strahlungsflächenbrenners,   wodurch die bei den bekannten Lösungen auftretenden Probleme vermieden werden. Die Messung erfolgt dabei über einen optischen Zugang zur Brennerplatte, der zumeist ohnehin zur optischen Überwachung der Flammen vorhanden ist. 



   Ein für die Erfindung vorgesehener optischer Sensor kann auch durch eine einfache Photozelle gebildet sein. die gleichzeitig zur Flammenüberwachung herangezogen werden kann Infrarotsensoren bieten demgegenüber den Vorteil, dass bereits bei geringer Erwärmung der Brennerplatte ein ausreichend starkes Signal geliefert wird und daher die Sicherheitszeit sehr kurz bemessen werden kann. Es muss dabei lediglich sichergestellt sein, dass vor jedem Brennerstart die Temperatur der Brennerplatte unter einem bestimmten Schwellenwert liegt. Da aber bei Gebläsebrennern beziehungsweise bei Strahlungsflächenbrennern üblicherweise eine Vorspülung mit Luft vor einem neuen Start des Brenners erfolgt, wird diese Bedingung sehr 

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Claims (1)

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