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(11) |
EP 2 840 331 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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14.11.2018 Patentblatt 2018/46 |
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Anmeldetag: 04.08.2014 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Verfahren zur Stagnationserkennung und Stagnationvermeidung in Wärmeübertragern
Method for stagnation detection and stagnation prevention in heat exchangers
Procédé de détection de stagnation et suppression de stagnation dans des caloporteurs
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
05.08.2013 AT 6222013
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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25.02.2015 Patentblatt 2015/09 |
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Patentinhaber: Vaillant GmbH |
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42859 Remscheid (DE) |
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Erfinder: |
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- Wriske, Jochen
42857 Remscheid (DE)
- Fischer, Christian
42899 Remscheid (DE)
- Ruf, Andreas
42853 Remscheid (DE)
- Hübert, Andreas
51709 Marienheide (DE)
- Fahr, René
50859 Köln (DE)
- Roger, Adrien
44340 Bouguenais (FR)
- Couraud, Christophe
44690 SAINT FIACRE SUR MAINE (FR)
- Petrovic, Miroslav
90901 Skalica (SK)
- Blanchet, Catherine
20020 ARESE (IT)
- Benoit, Sylvail
44450 Saint Julien de Concelles (FR)
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| (74) |
Vertreter: Popp, Carsten |
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Vaillant GmbH
IRP
Berghauser Straße 40 42859 Remscheid 42859 Remscheid (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 0 380 369 WO-A2-2009/095751 JP-A- S5 822 843 JP-A- 2005 050 713
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WO-A1-96/25869 GB-A- 2 452 981 JP-A- S58 140 555
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Verfahren zur Stagnationserkennung und Stagnationsvermeidung in Wärmeübertragern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung und Vermeidung von Stagnation in
Wärmeübertragern, insbesondere in Primär-Wärmeübertragern in Heizgeräten, insbesondere
in Brennwert-Heizgeräten, die die Wärme des Brennstoffs auf das zu heizende Wasser
übertragen und in denen eine Strömungsführung durch mehrere parallel geschaltete Rohre
erfolgt. Unter Stagnation im Zusammenhang mit Wärmetauschern wird ein lokales oder
globales Sieden des Wärmeübertragermediums verstanden. Dies kann zu einer partiellen
Überhitzung und Beschädigung des Wärmeübertragers in einem oder mehreren der parallel
geschalteten Rohre führen. Daher ist es wichtig, Stagnation zu vermeiden und für den
Fall, dass sie auftritt, zuverlässig zu erkennen, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten
zu können. Es ist zwar bekannt, dass ein Wärmetauscher mit einem großen Wärmeübertragermedium-Volumen
weniger zur Stagnation neigt, jedoch steht dies in einem Zielkonflikt zu dem Bestreben,
Heizgeräte kompakt und mit geringem Gewicht aufzubauen.
[0002] Ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder dem Oberbegriff von Anspruch
4 ist aus Dokument
JPS 58 140 555 bekannt.
[0003] Daher ist es bekannt, Geräte mit einem Überströmventil auszustatten, das bei Vorliegen
eines zu geringen Volumenstroms durch die Anlage einen Teilstrom direkt zwischen Vor-
und Rücklauf vorsieht.
[0004] Da hohe Volumenströme mit einer hohen elektrischen Stromaufnahme für die Umwälzpumpe
verbunden sind, ist dies energetisch ungünstig. Zudem führen Überströmventile zu einer
Beimischung von Wärmeträgermedium aus dem Vorlauf in den Rücklauf und schmälern somit
bei Brennwertgeräten die Kondensationsrate, was zu einer verringerten Effizienz führt.
[0005] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Stagnationserkennung und Stagnationsvermeidung
bereitzustellen, das diese Nachteile nicht aufweist.
[0006] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass eine
für das Auftreten Mikrosieden, welches dem die Stagnation bewirkenden Sieden vorausgeht,
charakteristische Prozessgröße erfasst und mit einem Schwellenwert verglichen wird.
Bei Überschreiten des Schwellenwerts wird ein drohendes Sieden und somit eine Stagnation
erkannt und zumindest ein Betriebsparameter so geändert, dass der Stagnation entgegengewirkt
wird. Dies hat den Vorteil, dass die Nachteile eines höheren Energieverbrauchs der
Pumpe oder einer schlechteren Effizienz des Heizgeräts nur dann auftreten, wenn eine
Stagnation droht. Im Normalbetrieb hingegen kann das Heizgerät effizient betrieben
werden.
[0007] In einer vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Varianz
des Drucks des zu erwärmenden Wärmeträgermediums erfasst und mit einem Schwellenwert
verglichen. Dieser Verfahrensschritt macht sich die Tatsache zu Nutze, dass dem Sieden
ein so genanntes Mikrosieden vorausgeht, bei dem im Bereich der Grenzschicht der Strömung
kleine Gasblasen gebildet werden, die nach kurzer Zeit in kälteren Regionen wieder
kollabieren. Dieser Mechanismus führt zu einer Erhöhung des Rauschwerts auf dem Drucksignal
des Anlagendrucksensors.
[0008] In einer Weiterbildung des Verfahrens wird beispielsweise die Varianz um den Mittelwert
jeweils über Zeitabschnitte, beispielsweise über 1 s, ermittelt. Überschreitet die
Varianz einem Schwellenwert, zum Beispiel 3000 mbar
2, wird Mikrosieden diagnostiziert. Um ein Fehlalarm zu vermeiden, kann beispielsweise
bei diagnostiziertem Mikrosieden ein Zähler inkrementiert werden, beispielsweise um
10, wobei der Zähler bei nicht diagnostiziertem Mikrosieden um den gleichen oder um
einen kleineren Wert, beispielsweise um 5, dekrementiert wird. Über schreitet der
Zähler einen vorgegebenen Zählerstand, beispielsweise 250, so ist dies ein Indiz dafür,
dass über einen längeren Zeitraum wiederholt Mikrosieden aufgetreten ist.
[0009] Alternativ, was jedoch nicht beansprucht wird, wird durch Erfassung der Signalstreuung
um den Mittelwert, beispielsweise mit Hilfe eines Hochpassfilters, das Mikrosieden
erkannt. Dabei können Frequenzen oberhalb 20 Hz oder bevorzugt oberhalb 100 Hz erfasst
werden. Dabei wird der Signalleistung oder der Signalpegel des hochfrequenten Anteils
mit einem Schwellenwert verglichen. Alternativ wird das Verhältnis zum quasistatischen
Anteil gebildet und mit einem Schwellenwert verglichen.
[0010] Alternativ oder ergänzend wird in einer weiteren vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist die charakteristische Prozessgröße der negative Gradient der Temperaturspreizung
zwischen Ein- und Ausgang für das zu erwärmenden Wärmeträgermedium des Wärmeträgers.
Um die Temperaturspreizung zuverlässig messen zu können, erfolgt dies in quasistationären
Betrieb. Die Ausführung macht sich die Tatsache zu Nutze, dass bei Auftreten von Stagnation
der Wärmeübergang auf das Wärmeträgermedium beeinträchtigt wird, da sich bei einem
oder mehreren der parallel geschaltete Rohre kein oder ein deutlich reduzierter Umlauf
einstellt. Dies führt bezüglich des Gesamtvolumenstromes an den Verteil- bzw. Mischungspunkten
im Wärmeübertrager zu einer geringeren Temperaturspreizung, die erfindungsgemäß erfasst
und mit einem Schwellenwert verglichen wird. Ein weiterer Effekt ist, dass unter quasistationären
Betriebsbedingungen, also bei konstanter Brennerbelastung und konstantem Wasserumlauf,
die Stagnation bei mehreren parallelgeschalteten Rohren zu einer Volumenstromerhöhung
der nicht von dem Sieden betroffenen Rohre führt. Dies bedeutet, dass in den verbleibenden
Rohren die Temperaturspreizung zwischen Ein- und Ausgang des Wärmetauschers sinkt.
Überschreitet der negative Gradient der Temperaturspreizung den Schwellenwert, wird
entweder die Stagnation erkannt und eine Maßnahme eingeleitet oder es wird ein weiterer
Betriebsparameter herangezogen.
[0011] Aus diesen Gründen ist die zuvor beschriebene Ausführungsvariante ebenso geeignet,
lokales Sieden zu erkennen.
[0012] Erfindungsgemäß werden alternativ oder ergänzend mehrere Maßnahmen zur Vermeidung
von Stagnation eingesetzt, nachdem diese erkannt wurde. Dies ist zum einen das Erhöhen
des Massenstroms, indem die Pumpendrehzahl erhöht wird oder indem ein Bypass zwischen
Aus- und Eingang des Wärmeübertragers geschaltet wird. Dadurch wird einerseits mehr
Wärme abgeführt und andererseits ein Ausspülen der Dampfblasen bewirkt. Zusätzlich
oder alternativ wird der Brenner abgeschaltet bzw. die Brennerleistung reduziert.
[0013] In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vor dem Starten des Brenners
des Heizgeräts der Massenstrom des zu erwärmenden Wärmeträgermediums kurzzeitig erhöht.
Dadurch werden gegebenenfalls im Wasserkreis vorhandene Gasblasen aus dem Wärmeübertrager
ausgetrieben und mittels der in der Pumpe vorliegenden turbulenten Strömungsbedingungen
in kleinere Blasen zerteilt, die aufgrund der geringeren Auftriebskräfte eine deutlich
verminderte Stagnationsneigung aufweisen.
[0014] Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert.
[0015] Figur 1 zeigt schematisch ein Heizgerät zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Heizgerät 1 umfasst einen Brenner 3 mit einem Wärmeübertrager 2, mit dem die von
dem Brenner 3 gewonnene Wärme auf ein Wärmeträgermedium übertragen wird. Das Wärmeübertragermedium
ist in der Regel Wasser, das in einem Kreislauf von einer Pumpe 4 umgewälzt wird.
Das Heizgerät 1 ist mit einer Wärmesenke 5 verbunden, die von dem Heizgerät 1 mit
Wärme versorgt wird. In dem Wärmeübertrager 2 kann Stagnation aufgrund von siedendem
Wasser auftreten. Um dies zu erkennen und zu vermeiden, ist ein Steuergerät 11 vorgesehen,
welches mit Temperatursensoren 6, 7 und/oder einem Drucksensor 8 verbunden ist. Mittels
der Sensoren erkennt das Steuergerät auf der Basis des erfindungsgemäßen Verfahrens
die eintretende bzw. die sich ankündigenden Stagnation und vermeidet das Eintreten
der Stagnation durch Eingriff in die Drehzahl der Pumpe 4, in den Betrieb des Brenners
3 und/oder in die Stellung des Ventils 9.
[0016] Figur 2 zeigt im Temperaturverlauf 20 den zeitlichen Verlauf der Temperaturen 21,
22 am Aus- und Eingang des Wärmeübertragers 2 aus Figur 1, der mit den Temperatursensoren
6 und 7 aufgenommen wurde, sowie im Druckverlauf 30 den zeitlichen Verlauf des mit
dem Drucksensor 8 aus Figur 1 gemessenen Anlagendruck 32, dessen Varianz 33 sowie
den direkt am Wärmeübertrager 2 gemessenen Druck 31.
[0017] Anhand der Kurvenverläufe wird nachfolgend das Auftreten und Erkennen von Sieden
erläutert. Der Verlauf des Drucks 31 am Wärmeübertrager 2 weist bei 478 s einen einsetzenden
hochfrequenten Anteil auf. Dieser schwächt sich bei 480 s ab, um dann bei 498 s sehr
stark anzusteigen. Dies ist auf ein bei 478 s einsetzendes Mikrosieden zurückzuführen,
dass dann bei 498 s zu einem Sieden übergeht. Die Druckschwankungen sind auf die Bildung
und insbesondere auf das Kollabieren von Dampfblasen zurückzuführen. Der Verlauf des
Anlagendrucks 32 weist diese hochfrequenten Anteile ebenfalls auf, allerdings in geringerer
Amplitude. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Drucksensor 8 für den Anlagendruck
in einem gewissen Abstand vom Wärmeübertrager vorgesehen ist. Dennoch kann durch eine
Ermittlung der Varianz des Anlagendrucks, deren Verlauf in der Kurve 33 dargestellt
ist, das Mikrosieden und das Sieden deutlich erkannt werden. Durch Vergleich mit einem
Schwellenwert kann somit das Mikrosieden und das Sieden erkannt werden und eine Maßnahme
zur Vermeidung von Stagnation eingeleitet werden. In vorteilhafter Weise kann diese
Schwelle so gelegt werden, dass bereits das Mikrosieden erkannt wird. Hier ist jedoch
das Risiko einer Fehlerkennung gegeben. Daher kann optional oder alternativ der Verlauf
des Drucks als weiteres Kriterium mit herangezogen werden. In jedem Fall ist bei Überschreiten
einer höheren Schwelle das Sieden, wie es im Bereich ab 498 s auftritt, und damit
die Stagnation sicher erkennbar.
[0018] Während der Temperaturverlauf 22 am Eingang des Wärmeübertragers 2 nahezu konstant
ist, lässt sich aus dem Temperaturverlauf 21 am Ausgang des Wärmeübertragers Mikrosieden
und Sieden erkennen. Zunächst steigt die Temperatur im Bereich zwischen 475 und 477
s an. Dies ist auf einen Aufheizvorgang zurückzuführen und ist für die hier beschriebene
Erkennung ohne Belang. Ab ca. 480 s fällt jedoch die Temperatur ab, was aufgrund der
zuvor beschriebenen Mechanismen ein Indiz für das Auftreten von Sieden ist. Somit
ist der Gradient zwischen den Temperaturen an der Ausgangsseite des Wärmeübertragers
und der Eingangsseite negativ. Dies wird überwacht, indem der negative Gradient im
quasistationären Betrieb mit einem Schwellenwert verglichen wird, und für die Erkennung
der Stagnation herangezogen. Ergänzend sei bemerkt, dass der sprungartige Temperaturanstieg
bei 500 s auf eine Dampfblasenbildung zurückzuführen ist, durch die das erhitzte Wasser
heraus gedrückt wird. Grundsätzlich ist es möglich, auch solche Kurvenverläufe zum
Erkennen der Stagnation auszuwerten.
Bezugszeichenliste
[0019]
- 1
- Heizgerät
- 2
- Wärmeübertrager
- 3
- Brenner
- 4
- Pumpe
- 5
- Wärmesenke
- 6
- Temperatursensor am Ausgang
- 7
- Temperatursensor am Eingang
- 8
- Drucksensor
- 9
- Ventil
- 10
- Bypass
- 11
- Steuergerät
- 20
- Temperaturverlauf
- 21
- Temperatur am Ausgang des Wärmeübertragers
- 22
- Temperatur am Eingang des Wärmeübertragers
- 30
- Druckverlauf
- 31
- Druck am Wärmeübertrager
- 32
- Anlagendruck
- 33
- Varianz des Anlagendrucks
1. Verfahren zur Erkennung und Vermeidung von Sieden in Primär-Wärmeübertragern (2) in
Heizgeräten (1), insbesondere Brennwert-Heizgeräten, umfassend einen Brenner (3) mit
dem Wärmeübertrager (2), mit dem die von dem Brenner (3) gewonnene Wärme auf ein Wärmeträgermedium
übertragen wird, welches in einem Kreislauf von einer Pumpe (4) umgewälzt wird, wobei
das dem Sieden vorausgehende Mikrosieden erfasst wird, wobei eine oder mehrere das
Mikrosieden charakterisierende Prozessgrößen (21, 22, 32, 33) erfasst und mit einem
Schwellenwert verglichen werden und dass bei Überschreiten des Schwellenwerts zumindest
ein Betriebsparameter geändert wird, der einem Sieden entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die charakterisierende Prozessgröße die Varianz (33) des Drucks (32, 31) des zu erwärmenden
Wärmeträgermediums ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Varianz (33) des Drucks (32, 31) jeweils über kurze Zeitabschnitte gemessen wird,
bei Überschreiten des Schwellenwerts ein Zähler um einen Wert erhöht und bei Unterschreiten
des Schwellenwerts ein Zähler um einen zweiten Wert erniedrigt wird, wobei der zweite
Wert bevorzugt kleiner ist als der erste Wert, und wobei zumindest ein Betriebsparameter
geändert wird, sobald der Zählerstand einen zweiten Schwellenwert überschritten hat.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine weitere charakterisierende Prozessgröße der negative Gradient der Temperaturspreizung
zwischen Ein- und Ausgang (22, 21) für das zu erwärmende Wärmeträgermedium des Wärmeübertragers
(2) bei konstanter Brennerbelastung und konstantem Wärmeträgermediumumlauf ist.
4. Verfahren zur Erkennung und Vermeidung von Sieden in einem oder mehreren Rohren eines
mehrere parallel geschaltete Rohre umfassenden Primär-Wärmeübertragers (2) in Heizgeräten
(1), insbesondere Brennwert-Heizgeräten, umfassend einen Brenner (3) mit dem Wärmeübertrager
(2), mit dem die von dem Brenner (3) gewonnene Wärme auf ein Wärmeträgermedium übertragen
wird, welches in einem Kreislauf von einer Pumpe (4) umgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine das Sieden charakterisierende Prozessgröße (21, 22) erfasst und mit einem Schwellenwert
verglichen werden und dass bei Überschreiten des Schwellenwerts zumindest ein Betriebsparameter
geändert wird, der einem Sieden entgegenwirkt, und dass die charakterisierende Prozessgröße
der negative Gradient der Temperaturspreizung zwischen Ein- und Ausgang (22, 21) für
das zu erwärmenden Wärmeträgermedium des Wärmeübertragers (1) bei konstanter Brennerbelastung
und konstantem Wärmeträgermediumumlauf ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schwellenwert für den negativen Gradienten der Temperaturspreizung 0,05 K/s,
bevorzugt 0,1 K/s ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schwellenwert für den negativen Gradienten der Temperaturspreizung kleiner als,
bevorzugt 63% der Temperaturspreizung im stationären Fall dividiert durch die Anzahl
der parallel geschalteten Rohre des Primär-Wärmeübertragers (2) ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Gradient über einen Zeitraum von mindestens 5 Sekunden, bevorzugt von mindestens
12 Sekunden gemittelt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Änderung eines Betriebsparameters das Verringern des Verhältnisses zwischen zugeführter
und abgeführter Wärmemenge ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Verringerung des Verhältnisses zwischen zugeführter und abgeführter Wärmemenge
dadurch erreicht wird, dass der Brenner (3) abgeschaltet wird oder die Brennerleistung
reduziert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Änderung eines Betriebsparameters dadurch erreicht wird, dass der Massenstrom
des zu erwärmenden Wärmeträgermediums erhöht wird, insbesondere durch Erhöhung der
Pumpendrehzahl der das zu erwärmende Wärmeträgermedium fördernden Pumpe (4).
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Änderung des Betriebsparameters dadurch erreicht wird, dass eine Bypassstrecke
(10) zwischen Aus- und Eingang für das zu erwärmenden Wärmeträgermedium des Wärmeübertragers
geöffnet wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Starten des Brenners (3) des Heizgeräts (1) der Massenstrom des zu erwärmenden
Wärmeträgermediums kurzzeitig erhöht wird, insbesondere durch Erhöhung der Pumpendrehzahl
der das zu erwärmenden Wärmeträgermedium fördernden Pumpe (4).
1. Method for detecting and preventing boiling in primary heat exchangers (2) in heating
devices (1), in particular condensing heating devices, comprising a burner (3) with
the heat exchanger (2), with which the heat recovered from the burner (3) is transferred
to a heat exchanger medium which is convected in a circuit of a pump (4), wherein
microboiling preceding boiling is recorded, wherein one or a plurality of process
variables (21, 22, 32, 33) characterising the microboiling are recorded and compared
to a threshold value, and in that when exceeding the threshold value at least one
operating parameter is changed which counteracts boiling, characterised in that the characterising process variable is the variance (33) of the pressure (32, 31)
of the heat exchanger to be heated.
2. Method according to claim 1, wherein the variance (33) of the pressure (32, 31) is measured over short time periods; when
exceeding the threshold value a counter is increased by a value and when falling below
the threshold value a counter is lowered by a second value, wherein the second value
is preferably lower than the first value and wherein at least one operating parameter
is changed as soon as the counter state has exceeded a second threshold value.
3. Method according to any one of the preceding claims, wherein a further characterising process variable of the negative gradient of the temperature
differential between the input and output (22, 21) for the heat exchanger medium of
the heat exchanger (2) to be heated is at a constant burner load and a constant heat
exchanger medium flow.
4. Method for detecting and preventing boiling in one or a plurality of pipes of a primary
heat exchanger (2) comprising a plurality of pipes connected in parallel in heating
devices (1), in particular condensing heating devices, comprising a burner (3) with
the heat exchanger (2), with which the heat recovered from the burner (3) is transferred
to a heat exchanger medium which is convected in a circuit of a pump (4), characterised in that a process variable (21, 22) characterising the boiling is recorded and compared to
a threshold value and in that when exceeding the threshold value at least one operating parameter is changed which
counteracts boiling, and in that the characterising process variable of the negative gradient of the temperature differential
between the input and output (22, 21) for the heat exchanger medium of the heat exchanger
(1) to be heated is at a constant burner load and a constant heat exchanger medium
flow.
5. Method according to claim 4, wherein the threshold value for the negative gradients of the temperature differential is
0.05 K/s, preferably 0.1 K/s.
6. Method according to claim 4, wherein the threshold value for the negative gradients of the temperature differential is
lower than, preferably 63% of the temperature differential when stationary divided
by the number of pipes connected in parallel in the heat exchanger (2).
7. Method according to any one of claims 4 to 6, wherein the gradient is averaged over a time period of at least 5 seconds, preferably of
at least 12 seconds.
8. Method according to any one of the preceding claims, wherein the change of an operating parameter is the reduction of the relationship between
the supplied and discharged heat amount.
9. Method according to claim 8, wherein the reduction of the relationship between the supplied and discharged heat amount
is reached in that the burner (3) is switched off or the burner output is reduced.
10. Method according to any one of claims 1 to 8, wherein the change of an operating parameter is reached in that the mass flow of the heat
exchanger medium to be heated is increased, in particular by increasing the pump speed
of the pump (4) supplying the heat exchanger medium to be heated.
11. Method according to any one of claims 1 to 7, wherein the change of the operating parameter is reached in that a bypass line (10) is opened
between output and input for the heat exchanger medium of the heat exchanger to be
heated.
12. Method according to any one of the preceding claims, wherein when starting the burner (3) of the heating device (1) the mass flow of the heat
exchanger medium to be heated is increased for a short amount of time, in particular
by increasing the pump speed of the pump (4) supplying the heat exchanger medium to
be heated.
1. Procédé de détection et d'empêchement d'ébullitions dans des caloporteurs primaires
(2) dans des appareils chauffants (1), en particulier des appareils chauffants à valeur
calorifique, comprenant un brûleur (3) avec le caloporteur (2) avec lequel la chaleur
obtenue par le brûleur (3) est transmise à un fluide caloporteur qui circule dans
un circuit par une pompe (4), dans lequel la microébullition précédant l'ébullition
est détectée, dans lequel une ou plusieurs grandeurs de processus (21, 22, 32, 33)
caractérisant la microébullition sont détectées et comparées avec une valeur seuil
et qu'en cas de dépassement de la valeur seuil au moins un paramètre de fonctionnement
est modifié, lequel agit contre une ébullition, caractérisé en ce que la grandeur de processus caractérisante est la variance (33) de la pression (32,
31) du fluide caloporteur à chauffer.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la variance (33) de la pression (32, 31) est mesurée respectivement sur de courtes
périodes, en cas de dépassement de la valeur seuil un compteur est augmenté d'une
valeur et en cas de non-atteinte de la valeur seuil un compteur est réduit d'une seconde
valeur, dans lequel la seconde valeur est de préférence inférieure à la première valeur,
et dans lequel au moins un paramètre de fonctionnement est modifié dès que l'état
du compteur a dépassé une seconde valeur de seuil.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une autre grandeur de processus caractérisante est le gradient négatif de l'écart
de température entre l'entrée et la sortie (22, 21) pour le fluide caloporteur à chauffer
du caloporteur (2) en cas de sollicitation de brûleur constante et circulation de
fluide caloporteur constante.
4. Procédé de détection et d'empêchement d'ébullitions dans un ou plusieurs tubes d'un
caloporteur primaire (2) comprenant plusieurs tubes montés en parallèle dans des appareils
chauffants (1), en particulier des appareils chauffants à valeur calorifique, comprenant
un brûleur (3) avec le caloporteur (2) avec lequel la chaleur obtenue par le brûleur
(3) est transmise à un fluide caloporteur qui circule dans un circuit par une pompe
(4), caractérisé en ce qu'une grandeur de processus (21, 22) caractérisant l'ébullition est détectée et comparée
avec une valeur seuil et qu'en cas de dépassement de la valeur seuil au moins un paramètre
de fonctionnement est modifié, lequel agit contre une ébullition, et que la grandeur
de processus caractérisante est le gradient négatif de l'écart de température entre
l'entrée et la sortie (22, 21) pour le fluide caloporteur à chauffer du caloporteur
(1) en cas de sollicitation de brûleur constante et circulation de fluide caloporteur
constante.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la valeur seuil pour le gradient négatif de l'écart de température est 0,05 K/s,
de préférence 0,1 K/s.
6. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la valeur seuil pour le gradient négatif de l'écart de température est inférieure
de préférence à 63 % de l'écart de température dans le cas stationnaire divisé par
le nombre des tubes montés en parallèle du caloporteur primaire (2).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la moyenne du gradient est calculée sur une période d'au moins 5 secondes, de préférence
d'au moins 12 secondes.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la modification d'un paramètre de fonctionnement est la diminution du rapport entre
la quantité de chaleur amenée et évacuée.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la diminution du rapport entre la quantité de chaleur amenée et évacuée est atteinte
en ce que le brûleur (3) est mis hors service ou la puissance du brûleur est réduite.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la modification d'un paramètre de fonctionnement est atteinte du fait que le courant
massique du fluide caloporteur à chauffer est augmenté, en particulier par augmentation
de la vitesse de rotation de pompe de la pompe (4) refoulant le fluide caloporteur
à chauffer.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la modification du paramètre de fonctionnement est atteinte du fait qu'un parcours
de déviation (10) est ouvert entre la sortie et l'entrée pour le fluide caloporteur
à chauffer du caloporteur.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lors du démarrage du brûleur (3) de l'appareil de chauffage (1), le courant massique
du fluide caloporteur à chauffer est augmenté à court terme, en particulier par l'augmentation
de la vitesse de rotation de pompe de la pompe (4) refoulant le fluide caloporteur
à chauffer.


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