Verfahren zum Schutz einer Wasserheizanlage gegen ein Einfrieren und Wasserheizanlage zu dessen Durchführung

Abstract

 Zum Schutz einer Wasserheizanlage gegen ein Einfrieren des mit einem raumluftunabhängigen Brenner (2) betriebe­nen Wasserheizers (1) wird der Antrieb des Brennergeblä­ses (5) nach Ablauf einer mit der Fehlanzeige eines Luftwächters (14) beginnenden, vorgegebenen Zeitspanne auf eine vorgegebene Mindestzeitspanne stillgesetzt. Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Wasser­heizanlage enthält zur Einhaltung der vorgege­benen Zeitspannen eine Schaltung (23), die an einen Taktoszillator (26) angeschlossen und mit der all­gemeinen Steuerung (12) dieser Anlage über eine Steuer­leitung (22) verbunden ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Schutz einer Wasserheizanlage gegen ein Einfrieren des mit einem raumluftunabhängigen Brenner betriebenen Wasserheizers.

[0002] Bekanntlich erfolgt die Freigabe eines solchen Brenners nur dann, wenn über einen in der Verbrennungsluftführung angeordneten Luftwächter, vorzugsweise eine sogenannte Druckdose, ausreichender Luftdurchsatz gemeldet wird. Bleibt aus irgendwelchen Gründen, zum Beispiel infolge eines Defektes, der Schaltkontakt eines solchen Luftwäch­ters geöffnet, wird der Brennraum weiterhin von Frisch­luft durchflutet, und dies kann bei niedrigen Außentem­peraturen zu einem Einfrieren des Primärwärmetauschers führen.

[0003] Es ist bereits bekannt, das Einfrieren des Wasserheizers einer solchen Wasserheizanlage dadurch zu verhindern, daß der Wasserheizer dann abgeschaltet und verriegelt wird, wenn die Außentemperatur unter einen Mindestwert absinkt und das Gebläse angesteuert wird, ohne daß eine Rückmel­dung vom Luftwächter erfolgt.

[0004] Eine solche von der Außentemperatur gesteuerte Abschal­tung ist allerdings nur kostenaufwendig zu verwirklichen, zumal sie eines Außentemperaturfühlers bedarf, dessen In­stallation und Einbindung zusätzlichen Aufwand erfordern.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das keines solchen Außentemperaturfühlers bedarf und das sich mit einfachen technischen Mitteln durchführen läßt.

[0006] Erfindungsgemäß wird der Antrieb des Brennergebläses nach Ablauf einer mit der Fehlanzeige des Luftwächters begin­nenden, vorgegebenen Zeitspanne auf eine vorgegebene Min­destzeitspanne stillgesetzt.

[0007] Dieses Verfahren erübrigt demnach ein Erfassen der jewei­ligen Ist-Außentemperatur und gewährleistet überdies, daß sporadisch auftretende Fehler des Luftwächters, zum Bei­spiel das Klemmen einer Druckdose, nicht zu einer dauern­den Blockierung des Brennerbetriebes führen.

[0008] Im Zusammenhang mit diesem Verfahren erstreckt sich die Erfindung auch auf eine zu dessen Durchführung geeignete Wasserheizanlage, bestehend aus einem Wasserheizer mit einem über ein Gebläse mit Verbrennungsluft gespeisten, einen Wärmetauscher beheizenden Gebläsebrenner, vorzugs­weise einem Gasbrenner, sowie einem in der Verbrennungs­luftführung angeordneten, vorzugsweise druckempfindlichen Luftwächter, zum Beispiel einer Druckdose, und einer all­gemeinen, die Versorgung des Brenners mit Brennstoff und Verbrennungsluft steuernden, unter anderem mit dem Luft­wächter und dem Gebläseantrieb über Steuerleitungen ver­bundenen Steuerung.

[0009] Erfindungsgemäß ist in einer vom Luftwächter zum Antrieb des Gebläses führenden Steuerleitung eine mit der allge­meinen Steuerung über eine Steuerleitung verbundene, an einen Taktoszillator angeschlossene Schaltung mit Zeit­gliedern zur Einhaltung der oben genannten beiden Zeit­spannen vorgesehen. Eine solche Schaltung kann - nach einer bevorzugten Ausführungsform - zwei über einen bi­stabilen Multivibrator (Flip-Flop) sowie UND- und ODER-­Glieder miteinander verknüpfte Zähler/Vergleicher ent­halten.

[0010] Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen veranschaulicht, und zwar zeigt

Figur 1 das Schema einer Wasserheizanlage und

Figur 2 das Schaubild einer erfindungsgemäßen Schaltung.

[0011] Gemäß Figur 1 umfaßt eine Wasserheizanlage, zum Beispiel eine Umlauf-Wasserheizanlage, einen allgemein mit 1 be­zeichneten Wasserheizer mit einem einen Wärmetauscher 2 beheizenden, mit Brennstoff, zum Beispiel Brenngas, und Verbrennungsluft gespeisten Brenner 3, zum Beispiel einem Gasbrenner. Dieser Brenner ist raumluftunabhängig, das heißt bezieht seine Verbrennungsluft aus der Atmosphäre und gibt seine Abgase dorthin ab.

[0012] Die Zufuhr der Verbrennungsluft aus einer Verbrennungs­luftführung 4 erfolgt mittels eines Gebläses 5, die Abga­se des Brennraumes werden von diesem Gebläse 5 über eine Abgasführung 6 abgeführt.

[0013] Der Vorlauf des Wärmetauschers 2 ist mit 7 bezeichnet, der Rücklauf mit 8.

[0014] Die Brennstoffzufuhr aus einer Brennstoffzufuhrleitung 9 wird von einem Magnetventil 10 gesteuert, dessen Antrieb 11 über eine Steuerleitung 13 mit einer allgemeinen Steu­erung 12 verbunden ist, die auch der Regelung und Überwa­chung des Betriebes der Anlage dient. Mit dieser allgemeinen Steuerung 12 ist zu diesem Zweck ein in der Verbrennungsluftführung 4 angeordneter Luftwächer 14, zum Beispiel eine einem Venturirohr zugeordnete Druckdose, über eine Steuerleitung 15 verbunden.

[0015] Dem Brenner 3 ist eine Überwachungselektrode 16 zugeord­net, die über eine Steuerleitung 17 mit einem darin ange­ordneten Flammenmeßverstärker 18 mit der allgemeinen Steuerung 12 verbunden ist.

[0016] Ferner erstreckt sich eine Steuerleitung 19 von der all­gemeinen Steuerung 12 zu einer Zündeinrichtung 20 und einer Zündelektrode 21.

[0017] Schließlich führt noch eine weitere Steuerleitung 22 zu einer erfindungsgemäßen Schaltung 23, in die auch eine von der Steuerleitung 15 abzweigende Steuerleitung 24 mündet und von der eine Steuerleitung 25 zum Antrieb des Gebläses 5 ausgeht. Dieser Schaltung 23, die dem Frost­schutz dient, ist ein Taktoszillator 26 zugeordnet.

[0018] Zur Überwachung der Vorlauftemperatur des Heizwassers um­faßt die Anlage auch noch einen Temperaturfühler 27, der mit der allgemeinen Steuerung 12 über eine Steuerleitung 28 verbunden ist.

[0019] Der Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltung 23 ist aus Figur 2 ersichtlich. Von der Steuerleitung 22 zweigt zu­nächst im Verzweigungspunkt 29 eine Zweigleitung 30 zum Verzweigungspunkt 31 ab, in dem eine Leitung 32 zum ne­gierten Eingang des ODER-Gliedes 33 abzweigt. Die Zweig­ leitung 30 führt weiter zum Eingang des UND-Gliedes 34, das über eine Eingangsleitung 35 vom Taktoszillator 26 gespeist wird. Das ODER-Glied 33 und das UND-Glied 34 sind mit ihren Ausgängen 36 beziehungsweise 37 an einen ersten Zähler/Vergleicher 38 angeschlossen, und zwar das ODER-Glied 33 über einen Rücksetz-Eingang 39. Ferner zweigt von der Steuerleitung 22 im Verzweigungspunkt 40 eine Leitung 41 zum negierten Eingang eines weiteren ODER-Gliedes 42 ab, das über seinen anderen Eingang und über die Leitung 43 mit einer Leitung 44 verbunden ist, die vom ODER-Glied 33 zu einem zweiten Zähler/Vergleicher 45 führt.

[0020] Der Ausgang des ODER-Gliedes 42 ist mit dem Rücksetz-Ein­gang eines bistabilen Multivibrators (Flip-Flops) 47 ver­bunden, dessen Setz-Eingang über eine Leitung 48 mit dem Ausgang des Zählers/Vergleichers 38 verbunden ist.

[0021] Ein nicht invertierter Ausgang 49 dieses Flip-Flops 47 verbindet ihn mit dem in der Leitung 50 gelegenen Ver­zweigungspunkt 51. Der andere invertierte Ausgang 52 dieses Flip-Flops 47 ist über eine Leitung 53 mit dem Rücksetz-Eingang des zweiten Zählers/Vergleichers 45 ver­bunden.

[0022] Schließlich verbindet eine Leitung 55 den Oszillator 26 über einen Verzweigungspunkt 54 der Leitung 35 mit dem Eingang eines UND-Gliedes 56, das seinerseits über seine Ausgangsleitung 57 mit dem Eingang des zweiten Zählers/­Vergleichers 45 verbunden ist.

[0023] Ein weiteres in der Leitung 22 angeordnetes UND-Glied 58 ist mit seinem negierten Eingang über die bereits oben erwähnte Leitung 50 und den Verzweigungspunkt 51 mit dem UND-Glied 56 verbunden.

[0024] Das Über- oder Unterlaufen der Zähler/Vergleicher 38 und 45 wird durch nicht dargestellte Maßnahmen verhindert. Die Funktion der Schaltung 23 ist auch als Programm eines Mikroprozessors realisierbar und ergibt sich aus deren Aufbau im Sinne der Erfindung wie folgt: Bleibt der Schaltkontakt des Luftwächters 14, zum Beispiel einer Druckdose, infolge eines Fehlers auch bei ausreichendem Luftdurchsatz offen, wird der Antrieb des Gebläses 5 (und damit auch der Brennerbetrieb) auf eine vorbestimmte Zeitspanne, zum Beispiel auf eine Dauer von etwa 15 Minu­ten, unterbrochen, jedoch nur dann, wenn das Gebläse 5 über eine vorgegebene Zeitspanne von beispielsweise 3 Mi­nuten in Betrieb war, ohne daß eine Rückmeldung vom Luft­wächter 14 erfolgte.

[0025] Diese Abschaltung und Blockierung des Gebläse- und Bren­nerbetriebes wird allerdings noch vor Ablauf der vorgege­benen Mindestdauer beendet, sofern, zum Beispiel infolge der Beendigung einer Brauchwasserzapfung, keine Wärme mehr angefordert wird.
Dadurch wird einerseits bei einem Fehlverhalten des Luft­wächters 14 eine zu weit gehende Abkühlung des Wärmetau­schers 2 vermieden, andererseits verursachen aber sporadisch auftretende Fehler, zum Beispiel ein bloß ein­maliges Klemmen einer Druckdose, keine dauernde Blockie­rung des Brennerbetriebes.
Demnach erfolgt beim erfindungsgemäßen Verfahren eine von der Höhe der Außentemperatur unabhängige Abschaltung des Gebläses 5 nur dann, wenn dieses Gebläse über eine bemeß­bare Zeitspanne in Betrieb war, ohne daß eine Rückmeldung seitens des Luftwächters 14 erfolgte.

[0026] Diese Abschaltung wird allerdings nach einer vorgegebenen Zeitspanne oder nach Wegfall des Wärmebedarfes, zum Bei­spiel nach Beendigung einer Brauchwasserzapfung, rückgän­gig gemacht. Danach kann, falls abermals ein Wärmebedarf vorliegt, neuerlich ein Versuch zum Starten des Brenner­betriebes stattfinden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Schutz einer Wasserheizanlage gegen ein Einfrieren des mit einem raumluftunab­hängigen Brenner betriebenen Wasserheizers, da­durch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Brennergebläses nach Ablauf einer mit der Fehl­anzeige des Luftwächters beginnenden, vorgegebe­nen Zeitspanne auf eine vorgegebene Mindest­zeitspanne stillgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß die Stillsetzung bei Fehlen einer Wär­meanforderung, zum Beispiel nach Beendigung einer Brauchwasserzapfung, vorzeitig, schon vor Ablauf der Mindestzeitspanne, beendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß bei Eintreten einer Wärmeanforderung nach Ablauf der Mindestzeitspanne und einer neuerlichen Fehlanzeige des Luftwächters die Stillsetzung des Gebläseantriebes neuerlich erst nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne still­gesetzt wird.

4. Wasserheizanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Wasserhei­zer mit einem über ein Gebläse mit Verbrennungs­luft und Brennstoff gespeisten, einen Wärme­tauscher beheizenden Brenner, vorzugsweise einem Gasbrenner, sowie einem in der Verbrennungsluft­führung angeordneten, vorzugsweise druckempfind­lichen Luftwächter, zum Beispiel einer Druck­dose, und einer allgemeinen, die Versorgung des Brenners steuernden, unter anderem mit dem Luft­wächter und dem Antrieb des Gebläses über Steuerleitungen verbundenen allgemeinen Steue­rung, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vom Luftwächter (14) zum Antrieb des Gebläses (5) führenden Steuerleitung (24, 25) eine mit der allgemeinen Steuerung (12) über eine Steuerlei­tung (22) verbundene, an einen Taktoszillator (26) angeschlossene Schaltung (23) mit Zeitgliedern (38, 45) zur Einhaltung der vorge­ gebenen Zeitspannen vorgesehen ist (Figur 1).

5. Schaltung für eine Wasserheizanlage nach An­spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie (23) zwei über einen bistabilen Multivibrator (Flip-­Flop) (47) sowie UND- und ODER-Glieder (33, 34, 42, 56 und 58) verknüpfte Zähler/Vergleicher (38 und 45) enthält (Figur 2).

Zeichnung