DE4408801C2

DE4408801C2 - Gasgebläsebrenner

Info

Publication number: DE4408801C2
Application number: DE4408801A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dreizler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-16
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 2002-10-17
Anticipated expiration: 2014-03-16
Also published as: DE4408801A1; NL9400412A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Gasgebläsebrenner nach der Gattung des Hauptanspruchs. Durch einen solchen "Zweistufenbrenner" wird der Leistungsbereich eines Gasbrenners nahezu verdoppelt, da aufgrund der durch den polumschaltbaren Elektromotor gegebenen Verdoppelbarkeit der Drehzahl entsprechend auch die Luftleistung des Gebläses erhöhbar ist.

Bei bekannten Gasgebläsebrennern der gattungsgemäßen Art (Dittrich, A.: Energieeinsparung mit zweistufigen Gebläsebrennern. Wärmetechnik, 12, 1982, S. 440-442; ) wird die durch das Gebläse geförderte Luftmenge mittels einer auf der Gebläsesaugseite angeordnete Drosselklappe vorgesteuert, wobei diese Drosselklappe mindestens zwei Drosselstellungen entsprechend den zwei Gebläsedrehzahlen aufweist. Diesen zwei Leistungsstellungen sind zwei entsprechenden Gasmengen zugeordnet, die über die Gasmengensteuereinrichtung zugemessen und dem Gasbrennerkopf zugeführt werden. Führungsgröße für diese Regelung des Luftgasmengenverhältnisses ist dabei die Verbrennungsluft stromab des Gebläses. Die Messung der Luftmenge kann entweder über eine Luftsonde oder aber auch durch die Drehzahl des Gebläses gegeben sein, wobei zur Feineinstellung der durch Gasdruck und Düse vorgegebenen Gasmenge eine Luftmenge zugeordnet wird, die durch die Drosselklappe bestimmbar sein kann. Derartige Zweistufenbrenner sind eine besonders einfache Art der Abdeckung des über das Jahr sich ergebenden Leistungsbedarfs eines Heizkessels.

Der Leistungsbedarf eines Heizkessels ist über das Jahr verteilt sehr unterschiedlich. Wird davon ausgegangen, dass an 275 Tagen im Jahr die Heizung in Betrieb ist, so wird nur an 45 Tagen eine Leistung gefordert, die höher als 50% der tatsächlichen Kesselleistung ist. Während der übrigen 230 Tage im Jahr wird der Kessel also nur bis zur Hälfte seiner möglichen Leistung beansprucht. Je nach Art des Heizungssteuerungssystems wird der Kessel bei einer Warmwasserheizung auf eine gewünschte Vorlauftemperatur aufgeheizt, wonach der Gasbrenner wieder abgeschaltet wird. In der Übergangszeit, in der der Wärmeverbrauch der Heizungsanlage verhältnismäßig gering ist, ist bei einem Brenner, dessen Leistung für die gesamte Heizperiode ausgelegt ist und der konstant stets die volle Leistung bringt, sehr schnell erreicht, da diese Brennerleistung auch ausreichen muss für die Anforderungen an kältesten Tagen und hohem Leistungsbedarf, bei dem dann der Gasbrenner möglicherweise die ganze Zeit durchläuft. Bekanntlich ist jedoch der thermische Wirkungsgrad einer Feuerungsanlage dann am günstigsten, wenn diese Heizzyklen des schnellen Aufheizens und wieder Abkühlens möglichst gering sind, d. h. wenn im Idealfall die Feuerung ununterbrochen brennt und der Brenner gerade die Heizleistung abgibt, die der Kessel als Wärmebedarf braucht.

Durch den obengenannten Zweistufenbrenner wird erreicht, dass durch die dadurch gegebene zweistufige Leistung eine Verbesserung des Wirkungsgrades erzielbar ist, in dem bei geringerem Leistungsbedarf nur die erste Stufe eingeschaltet wird, während bei höherem Leistungsbedarf die zweite Stufe eingeschaltet wird. Die Praxis hat gezeigt, dass insbesondere dann, wenn der Leistungsbedarf der Heizungsanlage im Grenzbereich zwischen der ersten und zweiten Stufe liegt, die zweite Stufe trotzdem eingeschaltet wird, obwohl sie dann nur verhältnismäßig kurz in Betrieb ist, so dass obengenannte Nachteile jedenfalls für diese zweite Stufe eintreten.

Bei einem anderen bekannten Gasgebläsebrenner wird deshalb auf der Luftdruckseite, also stromab des Gebläses eine Luftregelklappe vorgesehen, die als Luftmengenregeleinrichtung durch einen Stellmotor betätigbar ist, der vom Kessel her beispielsweise der Vorlauftemperatur oder der Außentemperatur als Führungsgröße verstellbar ist, so dass ein Steigen, Fallen oder ein Beharrungszustand dieser Temperaturen in Signale als Kennzeichen für steigenden, fallenden oder gleichbleibenden Wärmebedarf umgesetzt für eine Auf- /Zuveränderung dieser Luftregelklappe - über den Stellmotor - umgesetzt werden. In Abhängigkeit von der Stellung dieser Luftregelklappe wird dann über eine Gasmengensteuereinrichtung, also ein in der Gaszufuhrleitung angeordnetem Regelventil für das Gasverhältnis die tatsächlich zum Verbrennen zugeführte Gasmenge der modulierenden Luftmenge angepasst. Auch für diese nahestmöglich dem tatsächlichen Leistungsbedarf angepasste modulierende Brennerleistungsregelung ist dem Fachmann bekannt, dass eine vorübergehende Übersteuerung unvermeidlich ist, d. h. dass unnötig lang eine höhere Leistung dem Kessel zugeführt wird, als sein tatsächlicher durch die Temperatur gemessener Bedarf ist. Dies liegt einerseits an der relativen Trägheit der die Temperatur bestimmenden Mittel, beispielsweise Thermostaten, vor allem aber an der naturgegebenen Trägheit für die Umsetzung der Gasfeuerung zur Temperatur des Mediums. Es verbleibt also auch bei einer solchen modulierenden Heizung ein nicht unerhebliches Abweichen von einem optimalen Wirkungsgrad.

Bei einem völlig anderen Heizsystem, nämlich einem Feststoffheizkessel (DE OS 38 17 598) sollen die guten Verbrennungswerte einer Nennlastphase auch auf die Schwachlastphase übertragen werden, indem die Änderung der Leistung des Zuluftgebläses langsamer vorgenommen wird als dieses bei sonstigen Feststoffheizkesseln der Fall ist. Bei Feststoffkesseln sind allerdings die feuerungstechnischen Probleme anders und meist komplexer, als bei Gasgebläsebrennern, vor allem wenn es sich um Zweistufenbrenner handelt. Bei dieser bekannten Regelung des Feststoffheizkessels wird eine verzögerte Anpassung des Leistungsbedarfs bei Abnahme des tatsächlichen Wärmebedarfs durch Verlangsamung der Zuluftfördermenge vorgenommen. Es würde somit die zweite Stufe wieder eingestaltet werden, wenn nicht rechtzeitig die Leistungsanpassung stattgefunden hätte. Die Folgen wären bei der Anwendung für Gasgebläsebrenner mit deren schneller Anpassung an unterschiedliche Leistungsanforderungen eine vorübergehende Überhitzung und unnötig hoher Kraftstoffverbrauch.

Besonders bei modulierenden Brennern wird versucht in Bereichen möglichst günstiger feuerungstechnischer Wirkungsgrade zu fahren. So ist bei einem selbsttätig arbeitenden Gasgebläsebrenner vorgeschlagen worden, innerhalb der Anpassung zwischen Gas- und Luftmenge eine Korrektur vorzunehmen mit dem Ziel eine Art Vorbelüftung zu erhalten (DE OS 15 01 894). Hierbei muss natürlich die Luftmenge dem Spül- und Zündvorgang des Brenners und auch etwaigen Leistungsstufen angepasst werden. Abgesehen davon dass eine solche Steuerung sehr aufwendig ist, ist sie mit vielen Unwegbarkeiten zum Nachteil einer optimierten Feuerung verbunden.

In jedem Fall wirken sich diese Abweichungen von optimalen thermischen Wirkungsgraden sowohl in einem entsprechenden Verbrauch an Kraftstoffen, wie Gas und elektrischem Strom aus, als auch in einer entsprechenden Umweltbelastung durch Abgase.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde bei einem mit zwei Drehzahlstufen arbeitenden Gasgebläsebrenner außer einer Einsparung beim Verbrauch des elektrischen Stroms eine Einsparung beim Gasverbrauch sowie einer Verringerung der Geräuschemission bei zumindest einem Teil der Betriebszeiten zu erreichen. Darüber hinaus ist eine Reduzierung von CO₂ im Abgas angestrebt, ohne zusätzliche aufwendige Einrichtungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gasgebläsebrenner gelöst mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und mit dem Vorteil, dass nur dann die zweite Stufe des Gasgebläsebrenners eingeschaltet wird, wenn auch nach einer entsprechenden Zeitverzögerung, die dann bei der ersten Stufe voll abgegebene Brennerleistung nicht ausreicht, den Wärmebedarf zu decken. Bei 85% der Jahresheizarbeit reicht diese erste Stufe aus, so dass nur bei 15% die zweite Stufe bei dem erfindungsgemäßen Gasgebläsebrenner eingeschaltet wird. Abgesehen davon, dass hierdurch eine erhebliche Verringerung der Geräuschemission stattfindet, da der Gasgebläsebrenner bei der niedrigeren Laufgeschwindigkeit um ca. 25% leiser ist, besteht auch eine Stromkosteneinsparung über das Jahr gesehen, von bis zu 75%, da der Stromverbrauch bei der hohen Drehzahl entsprechen überproportional hoch ist. Hinzu kommen Einsparungen im Gasverbrauch durch Heizen bei einem günstigeren feuerungstechnischen Wirkungsgrad insbesondere durch Vermeiden unnötiger Temperaturspitzen. Die dadurch gegebene Einsparung an CO₂ wirkt sich insbesondere umweltfreundlich aus. Die Mittel für die Zeitverzögerung können sowohl leistungsabhängig als auch lastabhängig gesteuert sein.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient als die Zeitverzögerung bewirkendes Mittel ein Zeitrelais, welches einstellbar, bzw. verstellbar ist. Diese Verstellbarkeit kann dabei der tatsächlichen Situation anpassbar sein, beispielsweise dann, wenn eine längere Zeitverzögerung gewünscht ist, wie beispielsweise zu Beginn und am Ende der Heizperiode, wenn weitgehend davon ausgegangen werden kann, dass keine zweite Stufe erforderlich ist. Andererseits kann es in manchen Fällen wünschenswert sein, nur eine verhältnismäßig kurze Zeitverzögerung eingestellt zu haben. In jedem Fall soll ein stabiles Feuerungsverhalten ohne Übersteuerung der Kesseltemperatur gegeben sein. Die Zeitverzögerung kann somit zwischen 1 Minute bis zu 24 Stunden verstellbar sein.

Nach einer weiteren auch für sich geltend gemachten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Brennerleistung stufenlos regelbar, insbesondere durch ein modulierendes Regelsystem, in dem die Verbrennungsluftmenge durch eine stromab des Gebläses angeordnete Luftmengenregeleinrichtung (Luftregelklappe) leistungs bedarfsabhängig (temperaturabhängig) steuerbar ist und die Gasmenge über einen Gasmengenregler der Luftmenge anpaßbar ist. Hierdurch wird auch innerhalb der jeweiligen Stufe eine Leistungsbedarfsanpassung erzielt, mit einer entsprechenden feuerungstechnischen Wirkungsgradverbesserung, wobei immer dann, wenn die zweite Stufe über das Zeitrelais entsprechend verzögert eingeschaltet wird, eine diesbezügliche Verstellung der Luftregelklappe erfolgt, um die durch die zweite Stufe gegebene entsprechend größere Luftmenge so zu drosseln, dass ein auch hier nahezu stufenloser Übergang in der Leistungsabgabe des Brenners erfolgt. Die für sich geltend gemachte Kombination aus Zweistufengasbrenner bei dem jede Stufe für sich modulierbar ist, hat den Vorteil, dass auch ohne das Zeitrelais ein wesentlich verbesserter feuerungstechnischer Wirkungsgrad erreichbar ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Modelierung mittels einer Schaltwalze, die mit dem Stellmotor der Luftmengenregeleinrichtung gekoppelt ist, wobei in dem das Zeitrelais enthaltenen Schaltkreis des Schaltsystems mindestens ein Endschalter vorhanden ist, der mindestens mittelbar von dem Stellmotor betätigbar ist. Hierbei kann erfindungsgemäß zur Schaltung des Endschalters ein vom Stellmotor betätigter Schaltnocken dienen. Derartige weitgehend mechanisch arbeitende Schaltsysteme sind besonders funktionssicher.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein digital oder analog arbeitender Leistungsregler zur Brennersteuerung vorhanden, der sowohl die modulierende Brennerleistung als auch die Umschaltung der Brennermotordrehzahlen vornimmt, in Abhängigkeit der Abweichung von Solltemperatur zur Isttemperatur beim Kesselvorlauf über Fühler mit linear ansteigender Zeitverzögerung proportional zur Abweichung. Mit einem solchen Leistungsregler kann durch Eingeben weiterer Kenngrößen wie beispielsweise des Luftdrucks über eine Luftsonde eine zusätzliche Optimierung des feuerungstechnischen Wirkungsgrades erzielt werden, wobei insbesondere die Zeitverzögerung die entscheidende Kenngröße ausmacht.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist durch einen solchen Leistungsregler eine Brennerfolgeschaltung von zwei Brennern an zwei unabhängigen Kesseln zur Beheizung einer Heizungsanlage dahingehend gegeben, dass zuerst ein erster Brenner mit seiner niederen Drehzahl, danach ein zweiter Brenner mit seiner niederen Drehzahl, danach der der erste Brenner mit seiner höheren Drehzahl und dann der zweite Brenner mit seiner höheren Drehzahl zuschaltbar bzw. wieder rückschaltbar sind. Auf diese Weise kann die tatsächliche Feuerungsleistung noch näher dem tatsächlichen Leistungsbedarf der Heizungsanlage angepasst werden.

Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung, in der der Leistungsregler einer Brennerfolgeschaltung von zwei Brennern an zwei unabhängigen Kesseln zur Beheizung einer Heizungsanlage gegeben ist, kann zuerst ein erster Brenner mit seiner niedereren Drehzahl, dann derselbe Brenner mit seiner höheren Drehzahl, danach der zweite Brenner mit seiner niederen Drehzahl und zuletzt dieser Brenner mit seiner höheren Drehzahl zugeschaltet werden. Durch diese Variation kann ein noch größerer Leistungsbedarf, also eine Insgesamtleistung abgedeckt werden, wobei durchaus die beiden Brenner in ihrem grundsätzlichen Leistungsvermögen recht unterschiedlich sein können.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft die Verwendung eines Gebläsemotors mit einer Drehzahl/Leistungskurve quadratischer Funktion, mit bei halber Drehzahl nur Eineinviertel des Stromverbrauches. Da der Brenner erfindungsgemäß ohnehin 85% der Zeit mit niederer Drehzahl läuft, wirkt sich dies zusätzlich vorteilhaft auf den Energieverbrauch aus.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Wärmebedarfsdiagramm;

Fig. 2 ein Leistungsdiagramm für zweistufige Brenner;

Fig. 3 das erste Ausführungsbeispiel und

Fig. 4 das zweite Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Diagramm ist über den pro Jahr anfallenden Heiztagen d/a als Abszisse der erforderliche Wärmebedarf pro Tag Qh als Ordinate aufgetragen. Wie diesem der Praxis entstammenden Daten entnehmbar ist, wird bei von insgesamt 275 Heiztagen pro Jahr nur an 45 Tagen eine Leistung gefordert, die über 50% der Leistung liegt, die die Heizungsanlage insgesamt im Stande ist zu erbringen. Letztere Maximalleistung muss jedoch gegeben sein für die ganz wenigen aber sehr kalten Tage im Jahr. An 230 Heiztagen würde somit ein Gasgebläsebrenner mit halber Leistung ausreichen.

Aus diesem Grunde wird in der Praxis unter anderem der Zweistufengasbrenner verwendet, mit einem polumschaltbaren Motor, bei dem üblicherweise die erste Stufe mit 1400 Umdrehungen pro Minute, während die zweite Stufe mit 2800 Umdrehungen pro Minute umläuft. Wie eingangs beschrieben, reicht somit theoretisch an 230 Heiztagen des Jahres die erste Stufe aus, um den Wärmebedarf zu decken. Wie dem Diagramm in Fig. 2 entnehmbar ist, bei dem über der Abszisse mit der Brennerleistung Q der Feuerraumdruck P als Ordinate aufgetragen ist, ergeben sich Leistungsflächen A1 und A2, für die erste Leistungsstufe A1 unter der Kennlinie I und für die zweite Leistungsstufe A2 unter der Kennlinie II. Darüber hinaus kann der Gesamtregelbereich in 4 Stufen eingeteilt werden, wie sie durch die radial ausstrahlenden gestrichelt dargestellten Linien III gezeigt sind, was beispielsweise durch zusätzliche Schaltnocken, wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben erzielbar ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist ein Gasgebläsebrenner 1 mit einem polumschaltbaren, das nicht dargestellte Gebläse antreibenden Elektromotor 2 an einem Heizungskessel 3 angeordnet. Im Brennergehäuse 4 stromab des Gebläses ist eine Luftklappe 5 mit Stellmotor 6 vorgesehen. Im Heizkessel 3 ist die Feuerungsflamme 7 und 8 in zwei Stufen angedeutet. Und zwar mit der Feuerungsflamme 7 für die kleinere Drehzahl und Feuerungsflamme 8 für die größere Drehzahl.

Der Heizkessel 3 ist hier sehr stark vereinfacht und zwar als Warmwasserkessel dargestellt, mit einem zur übrigen Heizungsanlage führenden Vorlauf 9 und einem zu dem Kessel zurückführenden Rücklauf 11.

Die Regelung des Gasgebläsebrenners 1 erfolgt über einen Feuerungsautomaten 12, der von einem Brenner/Kesselregler 13 angesteuert wird, welcher wiederum Meßdaten von einem die Vorlauftemperatur messenden Vorlauffühler 14 und einem die Außentemperatur messenden Außenfühler 15 verarbeitet. Der Brennerkesselregler 13 steuert mit den dann umgesetzten eingegebenen Daten den Feuerungsautomaten 12 und den Stellmotor 6. Insoweit ist ein solches Schaltschema bei bekannten Brenner- oder Kesselausführungen üblich. Im Unterschied zu diesen bekannten Einrichtungen ist jedoch im Kesselregler 13 ein elektrisches Zeitglied eingebaut, durch das die Umschaltung des polumschaltbaren Motors 2 zwischen seinen beiden Drehzahlen verzögerbar ist. Durch diese Verzögerung werden die eingangs genannten Vorteile erreicht.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Steuerungs- und Regelungskomfort wesentlich erweitert. Wobei für die gleichen Teile die gleichen Bezugszahlen verwendet werden wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Das hier gezeigte Gebläserad 16 wird ebenfalls durch einen polumschaltbaren Elektromotor 2 angetrieben, wobei stromauf des Gebläserades 16 eine fest eingestellte, als Scheibe ausgebildete Luftvordrossel 17 angeordnet ist, während stromab des Gebläses 16 eine Luftdrossel 18 in Form einer Drosselklappe vorgesehen ist. Stromab wiederum dieser beiden Luftdrosseln ist die Luftklappe 5 mit Stellmotor 6 vorgesehen, wobei wie beim ersten Ausführungsbeispiel, am Brennergehäuse 4 ein Brennerkopf 19 mit Flammrohr 21 angeordnet ist. Als weiteres ist eine Gasregelstrecke vorhanden, für die Überwachung und Regelung der Gaszufuhr zum Gasgebläsebrenner 1, die einen Kugelhahn 22, einen Gasfilter 23, ein Sicherheitsmagnetventil 24 und einen Gas-/Luft/Verhältnisregler 25 mit Luftsonde 26 aufweist. Diese Gasregelstrecke mündet bei 27 in das Brennergehäuse 4, von wo aus das Gas im Brennergehäuse 4 und Flammrohr 21 zum Brennerkopf 19 zur Verbrennung zugeführt wird. Der Elektromotor 2 des Gebläserades 16 kann ein lineares oder quadratisches Verhältnis von Drehzahl zu Drehmoment aufweisen. Mit U1 ist die niedrigere Drehzahl mit 1400 Umdrehungen/min und mit U2 die höhere Drehzahl mit 2800 Umdrehungen/min bezeichnet. Auf der Schaltwalze des Stellmotors 6 sind Schaltnocken N1 und N2 angeordnet, über die zwei Endschalter ES1 und ES2 die jeweilige Drehzahl U1 bzw. U2 steuern. In den Schaltkreisen der Endschalter ES1 und ES2 sind Zeitrelais ZR1 und ZR2 angeordnet, so dass je nach Einstellung dieser Zeitrelais der Schaltimpuls der Schaltnocken N1 und N2 entsprechend verzögert übertragen wird.

Im Flammrohr 21 ist außerdem eine Wirbelscheibe 28 angeordnet. Über die Luftsonde 26 wird der Luftdruck vor der Wirbelscheibe 28, also vor dem Brennerkopf 19 ermittelt und vom Gas/Luftverhältnisregler 25 so umgesetzt, dass eine einstellbare und verstellbare Gasmenge freigegeben wird, die ein gewünschtes Gas/Luftverhältnis im Bereich der modulierenden Brennerleistung gewährleistet. Bei geöffneter Luftklappe 5 steigt der Luftdruck an, und der Gas/Luftverhältnisregler 25 gibt mehr Gas frei. Sinkt hingegen der Luftdruck bei sich schließender Luftklappe 5, so regelt der Gas/Luftverhältnisregler 25 in einem gleichbleibenden Verhältnis Gas zu Luft die Gasmenge entsprechend herunter.

Durch die Kombination von Zweistufenbrennern mit den ein- oder verstellbaren Zeitrelais, kann problemlos an den 275 Heiztagen pro Jahr nur an 45 Tagen eine dann wohl erforderliche Zuschaltung der zweiten Stufe ohne sonstige aufwendige Anpassungsmittel erreicht werden. An den übrigen 230 Heiztagen wird der Gasbrenner nur in seiner ersten Stufe gefahren. Die Brenner/Kesselregelung regelt die Luftklappe 5 über den Stellmotor 6 in Richtung "weniger Luft", was gleichbedeutend ist mit Stellung "zu", so dass der Schaltnocken N1 nur den Endschalter ES1 betätigt, worauf das Zeitrelais ZR1 geschlossen und zum Elektromotor 2 weitergeleitet wird, der daraufhin mit der niedrigeren Drehzahl U1 zu laufen beginnt. Im Zeitrelais erfolgt dabei eine ein- und verstellbare Zeitverzögerung, bevor diese Umstellung vom oberen Teilbereich des Regelbereichs auf den unteren Teilbereich übergeht.

Mit der Drehzahl U1 kann der Gasgebläsebrenner 1 die Jahresheizarbeit A1 = f(Q, U1) leisten. Das entsprechende "Arbeitsfeld" des Gebläsebrenners nach DIN 4788-2 ist in Fig. 2 den mit A1 bezeichneten unteren Arbeitsfeldern entnehmbar.

Bei steigendem Leistungsbedarf an den weiteren 45 Heiztagen erfolgt die Umschaltung auf den oberen Teilbereich bis zu 100% der Brennerleistung in dem über den Stellmotor 6 der zweite Schaltnocken N2 angetrieben den Endschalter E2 antreibt, wodurch eine Umschaltung zur höheren Drehzahl U2 erfolgt. Durch das in dem Schaltkreis angeordnete zweite Zeitrelais ZR2 kann eine entsprechende Verzögerung eingestellt werden. Durch die höhere Drehzahl U2 ergibt sich ein höherer Luftleistungsbereich, der in Fig. 2 mit dem Arbeitsfeld A2 bezeichnet ist und auch einen höheren Feuerraumdruck ergibt.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den Zeichnungen dargestellten Merkmalen können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1

Gasgebläsebrenner

2

Elektromotor

3

Heizungskessel

4

Brennergehäuse

5

Luftklappe

6

Stellmotor

7

Feuerungsflamme

8

Feuerungsflamme

9

Vorlauf

10

11

Rücklauf

12

Feuerungsautomat

13

Brenner/Kesselregler

14

Vorlauffühler

15

Außenfühler

16

Gebläserad

17

Luftvordrossel

18

Luftdrossel

19

Brennerkopf

20

21

Flammrohr

22

Kugelhahn

23

Gasfilter

24

Sicherheitsmagnetventil

25

Gas/Luft-Verhältnisregler

26

Luftsonde

27

Stelle am Gehäuse

28

Wirbelscheibe
I Kennlinie niedriger Leistungsbereich
II Kennlinie größerer Leistungsbereich
A1 niedrigerer Leistungsbereich
A2 höherer Leistungsbereich
U1 niedrigere Drehzahl
U2 höhere Drehzahl
N1 erster Schaltnocken
N2 zweiter Schaltnocken
ES1 erster Endschalter
ES2 zweiter Schaltnocken
ZR1 erstes Zeitrelais
ZR2 zweites Zeitrelais

Claims

1. Gasgebläsebrenner (1) mit einem, einen Gasbrennerkopf (19) und ein Flammrohr (21) aufnehmendem Brennergehäuse (4)
mit einem Ventilatorgehäuse, in dem ein, durch einen polumschaltbaren Elektromotor (2) mit mindestens zwei Drehzahlen antreibbares Gebläse (16) angeordnet ist,
mit einer verstellbaren Luftmengeneinstelleinrichtung (17) (Drosselklappe) der Verbrennungsluft auf der Gebläsesaugseite, bzw zusätzlich auf der Gebläsedruckseite,
mit einer Gasmengensteuereinrichtung (25) die in Abhängigkeit der Verbrennungsluftmenge arbeitet,
mit einem leistungsabhängig gesteuerten Schaltsystem (5, 6, 12 bis 15) zur leistungsbedarfabhängigen Umschaltung des Elektromotors (2)
dadurch gekennzeichnet, dass im Schaltkreis des Elektromotors (2) für dessen Drehzahlumschaltung zwischen seinen zwei Drehzahlen (U1 und U2) mindestens ein die Umschaltung zeitverzögert bewirkendes Mittel vorgesehen ist.

2. Gasgebläsebrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als die Zeitverzögerung bewirkendes Mittel ein Zeitrelais (ZR1, ZR2) dient, welches vorzugsweise einstellbar bzw. verstellbar ist.

3. Gasgebläsebrenner insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerleistung zusätzlich stufenlos regelbar ist, insbesondere durch ein modulierendes Regelsystem, in dem die Verbrennungsluftmenge durch eine stromab des Gebläses (16) angeordnete Luftmengenregeleinrichtung (5, 6) (Luftregelklappe mit Stellmotor) leistungsbedarfabhängig (temperaturabhängig) steuerbar ist und die Gasmenge über einen Gasmengenregler (25) der Luftmenge anpassbar ist.

4. Gasgebläsebrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulierung mit einem, die Luftmengeneinrichtung (5) steuernden Stellmotor (6) erfolgt, wobei in dem das Zeitrelais (ZR1, ZR2) enthaltenden Schaltkreis des Schaltsystems mindestens ein Endschalter (ES1) vorhanden ist, der mindestens mittelbar von dem Stellmotor (6) betätigbar ist.

5. Gasgebläsebrenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaltung des Endschalter (ES1, ES2) ein, vom Stellmotor (6) betätigter Schaltnocken (N1, N2) dient.

6. Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Brennersteuerung ein digital oder analog arbeitender Leistungsregler (13) (Brenner/Kesselregler) vorhanden ist, der sowohl die modulierende Brennerleistung als auch die Umschaltung der Brennermotordrehzahlen (U1, U2) vornimmt, in Abhängigkeit der Abweichung der Solltemperatur zur Isttemperatur im Kesselvorlauf (9) über einen Vorlauffühler (14) mit linear ansteigender Zeitverzögerung (ZR1) proportional zur Abweichung.

7. Gasgebläsebrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beheizung von nur einer Heizungsanlage eine Brennerfolgeschaltung vorhanden ist mit zwei Brennern, von denen jeweils einer an zwei unabhängigen aber parallel schaltbaren Kesseln angeordnet ist, wobei zuerst ein erster Brenner mit seiner niedrigeren Drehzahl (U1), dann ein zweiter Brenner mit seiner niedrigeren Drehzahl (U1), danach der erste Brenner mit seiner höheren Drehzahl (U2) und danach der zweite Brenner mit seiner höheren Drehzahl (U2) zuschaltbar sind.

8. Gasgebläsebrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beheizung von nur einer Heizungsanlage eine Brennerfolgeschaltung vorhanden ist mit zwei Brennern an zwei unabhängigen aber parallel schaltbaren Kesseln, wobei zuerst ein erster Brenner mit seiner niedrigen Drehzahl (U1) dann dieser Brenner mit seiner höheren Drehzahl (U2), danach ein zweiter Brenner mit seiner niedrigeren Drehzahl (U1) und dann dieser zweite Brenner mit seiner höheren Drehzahl (U2) zuschaltbar sind.

9. Gasgebläsebrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Gebläsemotors mit einer Drehzahl/Leistungskurve quadratischer Funktion und mit bei halber Drehzahl nur einem Viertel des Stromverbrauchs.