DE2344472C3 - Einrichtung zum Steuern eines Brenners - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Steuern eines Brenners nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei einer solchen, aus der FR-PS 12 32 866 bekannten Einrichtung ist eine Meßbrücke vorgesehen, deren einer Ast einen Raumtemperaturfühler und einen Sollwertgeber und deren anderer Ast Festwiderstände in Serienschaltung aufweist. Die Brückendiagonale ist an einen Transistorverstärker angelegt, der ein Magnetventil steuert.

Bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt ein häufiges Ein- und Ausschalten abhängig von der gemessenen Ist-Temperatur des aufzuheizenden Mediums.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, ein häufiges Inbetriebgehen und Abschalten der Wärmequelle zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

Hierbei ergibt sich der Vorteil der optimal an den Wärmeverbrauch angepaßten Leistungen der Wärmequelle.

Aus den Merkmalen des Unteranspruchs geht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung hervor, mit der der zusätzliche Vorteil erreicht wird, die Erfindung auch auf dem Gebiet der zusätzlichen Brauchwasserbereitung einzusetzen.

Anhand der F i g. 1 und 2 der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung ersichtlich. Es zeigt F i g. 1 eine schaltungstechnische Darstellung der Regeleinrichtung und
F i g. 2 eine Abwandlung der Schaltung nach F i g. 1.

In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeicher. jeweils die gleichen Einzelheiten.

Ein Gaswasserheizer 1 weist eine Pumpe 2 auf, zu der eine Rücklaufwasserleitung 3 führt und die mit einer Vorlaufleitung 4 verbunden ist. Die Vorlaufleitung 4 weist einen vom Gasbrenner 5 beheizten Wärmeaustauscher 6 auf. Hinter dem Wärmetauscher 6 führt die Vorlaufleitung 4 zu einer Vorrangumschaltvorrichtung 7, mit der das Vorlaufwasser in einstellbarem Verhältnis einerseits zu einem Gebrauchswassererhitzer oder zu einem Heizkreis geführt werden kann. Der Wärmefühler der Vorlaufweiche 7 ist sowohl von dem kalten Gebrauchswasser als auch von dem heißen Vorlaufwasser der Leitung 4 beaufschlagt. Der Einfluß des kalten Gebrauchswassers ist wesentlich größer als der Temperatureinfluß der Vorlaufleitung. Die Temperatur der Vorlaufleitung 4 wird von einem NTC-Widerstand 8 abgefühlt, der positive Betriebsspannung über einen Schalter 9 und eine Leitung 10 enthält. Der NTC-Widerstand ist mit seinem anderen Ende an einen Schaltpunkt 11 angeschlossen, der an einen Eingang 12 eines Verstärkers 13 angeschlossen ist und der weiterhin an einen Festwiderstand 14 angeschlossen ist. Der Festwiderstand 14 liegt an seinem anderen Ende an der

Jo an Masse angeschlossenen Leitung 15. Der Verstärker 13 erhält seine Betriebsspannung über Leitungen 16 und 17, die mit den Leitungen 10 und 15 verbunden sind. Der Verstärkerausgang 18 ist über eine Wicklung 19 eines Elektromagneten 20 mit Masse verbunden. Der

»5 Elektromagnet 20 gehört zu einem in einer Gaszuleitung 21 liegenden Gaszuführungsventil 22, das den Gasbrenner 5 speist.

An die Leitung 10 sind zwei Festwiderstände 23 und 24 angeschlossen. Ein weiterer Verstärkereingang 27 ist

■to mit einem Kontaktarm 28 verbunden, der einen Kontakt 26 oder einen Kontakt 29 je nach Stellung der Vorlaufweiche 7 abfühlen kann. Der Kontakt 26 ist mit dem Schaltpunkt 25 verbunden, während der Kontakt 29 mit einem weiteren Umschaltekontakt 30 verbunden ist. Der Kontakt 30 kann von einer Wicklung 31 eines Schützes betätigt werden, die über eine Leitung 32 bzw. 50 an positive Betriebsspannung bzw. an einen Kontakt 33 angeschlossen ist. Dem Koniakt 33 ist ein Kontaktarm 34 zugehörig, der an Masse liegt. Der

Kontaktarm 34 wird von dem Elektromagneten 20 des Gasventils 22 betätigt. Der Kontaktarm 34 berührt den Kontakt 33 bei geschlossenem Gasventil. Ein Kontakt 35, der von dem Kontaktarm 34 bei geöffnetem Gasventil berührt wird, ist über eine Leitung 36 mit

einem Schaltpunkt 37 verbunden. Vom Schaltpunkt 37 zur Leitung 10 ist ein Festwiderstand 38 geschaltet, während über einen Widerstand 39 der Kontakt 40 erreicht wird. Der Kontakt 40 ist dem Kontaktarm 30 zugehörig. Zwischen Masse und dem Kontakt 40 ist ein Kondensator 41 vorgesehen.

Die Leitungen 10 und 15 sind schließlich über eine Reihenschaltung von Feslwiderständen 42, 43 und 44 miteinander verbunden, von denen der Widerstand 43 als Potentiometer ausgebildet ist. Sein Schleifer 51 ist mit einem Kontakt 45 verbunden, der von dem K ntaktarm 30 überstrichen werden kann. Von dem Schütz 31 wird nicht nur der Kontaktarm 30, sondern auch ein weiterer Kontaktarm 46 angetrieben, mit dem

zwei Kontakte 47 und 48 berührt werden können. Der Kontaktarm 46 ist mit der Phase R einer Wechselspannungsquelle verbunden, während der Kontakt 48 direkt bzw. über einen Phasenschieber-Kondensator 49 die Pumpe 2 speist Ein weiterer Anschluß der Pumpe 2 ist mit dem Mp-Leiter verbunden.

Eine Variante gemäß F i g. 1 besteht un wesentlichen darin, daß statt eines NTC-Widerstandes 8 und eines Festwiderstandes 14 ein PTC-Widerstand 70 und ein Festwiderstand 71 vorgesehen sind. Die Widerstände 70, 71, 42, 43 und 44 bilden eine Brücke, wobei die Punkte 51 bzw. 11 die Brückendiagonale bilden. Im Falle der F i g. 1 bilden die Widerstände 42, 43,44 bzw. 8 und 14 eine Brücke, wobei die Punkte 51 und 1! die Brückendiagonale bilden.

Die Funktion der Schaltungen gemäß F i g. 1 und 2 ist folgende:

Es wird davon ausgegangen, daß das Gesamtgerät kalt und durch öffnen der Kontakte 9 stromlos ist. Wird beispielsweise durch Anfordern von Wärme von einem Raumthermostaten der Kontakt 9 geschlossen, so läuft einmal über den Kontaktarm 46 die Pumpe 2 an. Zum anderen wird über die Leitung 10 die Brücke, bestehend aus den Widerständen 42, 43, 44 und 8 sowie 14, an Betriebsspannung gelegt. Weiterhin liegt der Brückenzweig, gebildet aus den Festwiderständen 23 und 24, an Spannung, so daß der Differenzverstärker 13 mit seinen Eingängen 12 und 27 die Brückendiagonale, gebildet aus den Schaltpunkten 25 und 11, abfühlt. Die anliegende Differenz wird von dem Verstärker 13 verstärkt, so daß als Folge davon auf der Ausgangsleitung 18 durch d.£ Wicklung 19 des Elektromagneten 20 ein Strom geschickt wird. Diesem Strom ist eine Öffnungsstellung dieses Magnetventils 22 proportional. Als Folge davon wird der Kontaktarm 34 den Kontakt 33 verlassen und den Schaltpunkt 37 an negative Betriebsspannung legen. Somit besteht ein Entladekreis für den Kondensator 41 über den Widerstand 39. Beim öffnen des Magnetventils 22 wird der Brenner 5 mit Gas versorgt, so daß die im Kreislauf 3, 4 vorhandene Wassermenge erwärmt wird. Diese erwärmte Wassermenge beeinflußt den Wärmefühler 7 in der thermostatischen Vorlaufweiche, so daß der Kontaktarm 28 den Kontakt 26 verläßt und auf den Kontakt 29 umschaltet. Nunmehr hängt das Signal der Brückendiagonale 51, 11 von dem am « Widerstand 43 eingestellten Sollwert ab. Wenn man davon ausgeht, daß der an dem Potentiometer 43 eingestellte Sollwert größer ist als die Wassertemperatur in der Vorlaufleitung 4, so wird die Wassermenge laufend erwärmt. Die Angleichung der Temperatur des so Wasserkreises an den Sollwert führt zu einer Verringerung der dem Verstärker zugeführten Spannungsdifferenz, so daß an dem Ausgang 18 des Verstärkers ein kleiner werdender Strom resultiert. Als Folge davon beginnt das Magnetventil 22 zu schließen. Bei Erreichen eines Mindestdurchsatzes durch das Ventil wird der Kontakt 33 mit dem Kontaktarm 34 geschlossen. Als Folge davon wird das Schütz 31 an Betriebsspannung gelegt. Somit wird der Kontaktarm 30 auf den Kontakt 40 gelegt und der Kontaktarm 46 auf den Kontakt 47. Als Folge davon wird der Verstärker 13 gesperrt, da der Punkt 40 praktisch im Moment des Umschaltern auf negativer Betriebsspannung liegt Auf der Leitung 18 erscheint kein Ausgangssignal, so daß das Magnetventil 22 schließt Sowie der Kontaktarm 34 den Kontakt 35 verlassen hat, beginnt sich der Kondensator 41 auf Betriebsspannung über die Widerstände 38 und 39 aufzuladen. Das bedeutet, daß der Punkt 40 nach Beendigung des Ladevorganges positive Beiriebsspann-'ing annimmt Der Verstärker 13 fühlt nunmehr die Differenz der Schaltpunkte 40 und 11 ab. Da der Widerstand 8 die Temperatur der Vorlaufleitung 4 abfühlt und diese, bedingt durch den nicht mehr gespeisten Brenner 5, langsam abnimmt — die Ladezeit des Kondensators 41 beträgt etwa 5 Min. — bewegt sich der Punkt 11 spannungsmäßig durch Größerwerden des Widei Standes 8 in Richtung negativer Betriebsspannung. Durch die Temperaturabhängigkeit des Wertes des Widerstandes 8 ist das Potential des Punktes 11 temperaturabhängig. Sowie der Punkt 40 positiver gegenüber dem Punkt 11 ist, registriert der Verstärker 13 die Differenz und schickt auf die Ausgangsleitung 18 Strom, der das Magnetventil 22 öffnet. Als Folge davon verläßt der Kontaktarm 34 den Kontakt 33 und schaltet auf den Kontakt 35 um. Das bedeutet, daß der Kondensator 41 erneut über den Widerstand 39 entladen wird. Das bedeutet weiterhin, daß wieder der Sollwert des Brückenzweiges 42, 43 und 44 an den Verstärkereingang 27 geschaltet ist. Sollte der am Potentiometer 43 eingestellte Sollwert kleiner sein als der am Fühler 8 festgestellte Istwert der Wassertemperatur, so wird der Verstärker 13 gesperrt. Damit wird das Magnetventil 22 stromlos, so daß der Kontakt 33 angeschaltet wird. Über das Schütz 31 wird wieder der Kondensator 41 auf den Verstärker geschaltet so daß nach Ablauf der Ladezeit des Kondensators 41 sich der ganze Vorgang wiederholt.

Sollt·; der Sollwert am Potentiometer 43 nicht erreicht gewesen sein, so registriert der Verstärker 13 positive Differenz, so daß das Magnetventil öffnet und der Brenner 5 weiter mit Gas beaufschlagt wird.

Sollte das Zapfventil der Gebrauchswasserversorgung geöffnet werden, so wird der Fühler 7 der thermostatischen Vorlaufweiche sehr stark abgekühlt. Als Folge davon wird der Kontaktarm 28 auf den Kontakt 26 unabhängig von dem Wert der Wassertemperatur in der Vorlaufleitung 4 umgeschaltet. Als Folge davon arbeitet die Steuereinrichtung ohne den Einfluß des Zdtfaktors des Kondensators 41 gegen feste Bezugsspannung des Punktes 25. Das bedeutet, daß der am Potentiometer 43 eingestellte Sollwert wirkungslos ist. Da die Spannung am Punkt 25 konstant ist, ist die Brückeldifferenz nur von dem Widerstandswert des Widerstandes 8 abhängig, daß heißt, nur abhängig von der Temperatur in der Vorlaufleitung 4, nicht aber von dem eingestellten Sollwert.

Es wäre natürlich möglich, statt der Widerstände 23 und 24 ein Potentiometer vorzusehen, dessen Schleifer den Punkt 25 repräsentiert. Damit wäre dieser Bezugspunkt einstellbar, wiederum aber ohne Berücksichtigung des durch den Kondensator 41 gebildeten Zeitfaktors.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Steuern eines Brenners mit einem elektrisch betätigbaren Brennstoffventil, einem den Öffnungsgrad des Ventils in Abhängigkeit von einer Spannungsdifferenz steuernden Verstärker und einer Brückenschaltung, deren erster Brückenast aus einer Serienschaltung eines temperaturabhängigen Widerstandes mit einem Festwiderstand und deren zweiter Ast aus einer Widerstandskombination zur Einstellung einer Soll-Temperatur besteht, wobei der Verstärkereingang an die Brückendiagonale angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein dritter Brückenast vorhanden ist, der aus einer Serienschaltung eines Kondensators (41) und wenigstens einem Widerstand (38) besteht, wobei mit Hilfe eines mit iiem Magnetventil (20) verbundenen Umschalters (34) bei geschlossenem Magnetventil der dritte Brückenast (38; 41) und bei geöffnetem Magnetventil der zweite Brückenast (42, 43, 44) an einen Eingang (27) des Verstärkers (13) geschaltet ist, und daß für den Kondensator (41) bei Offenstellung des Ventils ein Entladekreis (36) gebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einer Warmwasser-Raumheizeinrichtung mit zusätzlicher Gebrauchswassererwärmung, mit einem die Raumheizung bei Gebrauchswasserentnahme abschaltenden Vorrangventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrangventil (7) einen Umschallkontakt (28) aufweist, der bei Gebrauchswasserentnahme den einen Verstärkereingang (27) vom zweiten (42,43,44) oder dritten Brückenast (41, 38) auf einen vierten Brückenast umschaltet, der aus einer Festwertwiderstandskombination (23,24) besteht.