Procedimiento para la regulación de un quemador de gas.

Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1), particularmente con un ventilador (2),

con unaregulación electrónica (3), que para una potencia predefinida de quemador predefine una señal teórica para lacantidad de gas de combustión y la cantidad de aire, un equipo para la regulación de la cantidad de gas decombustión (4, 5) y un sensor de gas de escape (6), que genera una señal equivalente a la concentración demonóxido de carbono o concentración de hidrocarburos no consumidos, caracterizado porque después de uncierto tiempo de funcionamiento o a intervalos periódicos, preferentemente arranques de quemador o tiempoabsoluto, se lleva a cabo un procedimiento de calibración en el que se enriquece o empobrece la mezcla de gas decombustión-aire hasta que la señal del sensor de gas de escape (6) o un gradiente de esta señal, preferentementededucida de las revoluciones del ventilador o la señal de control del equipo para la regulación de la cantidad decombustión (4, 5), supera un valor umbral predefinido o calculado, por lo que se sabe que existe una determinadarazón de aire, para este estado se registra la señal para la cantidad de gas de combustión y la cantidad de aire y acontinuación, la mezcla de gas de combustión-aire se vuelve a empobrecer o enriquecer en una proporciónpredefinida, por lo que se predefinen nuevos valores teóricos para la cantidad de gas de combustión y la cantidad deaire.

Procedimiento para la regulación de un quemador de gas

La invención se refiere a un procedimiento para la regulación de un quemador de gas, particularmente en instalaciones de calefacción con ventilador.

En instalaciones de calefacción con ventilador de acuerdo con el estado de la técnica se adapta mediante una válvula de gas la cantidad de gas de combustión a la cantidad de aire. Para esto se mide el caudal másico de aire la mayoría de las veces mediante la caída de presión en un obturador y se controla la cantidad de gas de combustión mediante esta presión de control. Este procedimiento para la mezcla de gas de combustión y aire tiene la desventaja de que el exceso de aire puede variar debido a la composición cambiante del gas de combustión; por ello se pueden producir altas emisiones de contaminantes durante el funcionamiento y dificultades en el arranque.

Por los documentos EP 770 824 B1 y DE 19539568C1 se sabe que la mezcla de gas de combustión-aire se puede regular midiendo la corriente de ionización, que depende del exceso de aire y que presenta su máximo con combustión estequiométrica, y pudiéndose modificar la mezcla dependiendo de la señal de corriente de ionización. En este caso existe el problema de que se tiene que medir de forma muy exacta una señal relativamente pequeña.

En un procedimiento para la regulación de la mezcla de gas de combustión-aire de acuerdo con el documento EP 833 106 se encuentra un detector de llama cerca de una placa de quemador. Mediante el aumento del exceso de aire se lleva a cabo una elevación de la llama, por lo que se da una medida general para el exceso de aire.

Asimismo se conoce un procedimiento en el que se mide la proporción de oxígeno en el gas de escape de un quemador de gas y la mezcla de gas de combustión-aire se regula de tal forma, que se obtiene una determinada proporción de oxígeno en el gas de escape. Un procedimiento de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento US 5 190 454. En este caso se tiene que señalar que los sensores de oxígeno, que miden de forma precisa un exceso de oxígeno a lo largo de años, no pertenecen al estado de la técnica y que la señal de medición solamente se modifica poco en el intervalo de trabajo.

La invención se basa en el objetivo de crear un procedimiento robusto para la regulación de una instalación de combustión de gas, en el que la proporción de gas de combustión-aire se regule de tal manera que estén garantizados un encendido seguro y bajas emisiones de contaminantes. Para esto debe usarse una señal a medir claramente. En procedimientos conocidos, las desviaciones de los valores de señal a medir son muy pequeñas, por lo que con frecuencia −particularmente con sensores envejecidos− se producen mediciones y regulaciones que tienen errores.

Es objetivo de la invención evitar estas desventajas y crear un robusto procedimiento de regulación inequívoco para un quemador de gas.

De acuerdo con la invención, esto se consigue en procedimientos del tipo que se ha mencionado al principio mediante los rasgos caracterizantes de la invención independiente.

Mediante las medidas propuestas se consigue que de cuando en cuando tenga lugar una calibración del compuesto de gas de combustión-aire, en el que la proporción de mezcla se ajusta de tal manera que esté garantizada una combustión limpia y segura.

Una ventaja adicional del procedimiento de acuerdo con la invención es el menor consumo de potencia del ventilador, ya que la pérdida de presión para la medición de la corriente volumétrica se hace superflua. Por ello se reducen también los ruidos del ventilador y se puede usar un ventilador más pequeño, por norma general más económico. Ya no es necesario diferenciar mediante piezas de construcción diferentes entre gas natural H, gas natural L y gas líquido; en este caso es suficiente una especificación convencional correspondiente para la regulación para que se pueda arrancar el quemador. De acuerdo con las características opcionales se puede determinar un valor umbral ventajoso para el procedimiento de calibración.

Las características de las reivindicaciones 2 y 3 describen etapas del procedimiento ventajosas para la realización del procedimiento. De este modo, la mezcla de gas de combustión-aire se puede enriquecer aumentando la cantidad de gas de combustión o reduciendo la cantidad de aire. Para el empobrecimiento de la mezcla se puede reducir la cantidad de gas de combustión o se puede aumentar la cantidad de aire. Se puede concebir que en el procedimiento se modifique tanto la cantidad de gas de combustión como la de aire.

De acuerdo con las características de la reivindicación 4 se obtiene la ventaja de que el procedimiento de calibración se puede llevar a cabo también −fuera de los ciclos previstos− cuando existe una concentración de monóxido de carbono o de hidrocarburos inusualmente alta. De este modo, por ejemplo, se puede concebir que justo después de una calibración debido a una adicción mediante mezcla de gas líquido - aire se modifique significativamente la proporción de gas de combustión-aire y se produzca una alta concentración de monóxido de carbono o de hidrocarburos en el gas de escape. De acuerdo con las características de la reivindicación 5 existen también antes de la realización por primera vez del quemador de gas instalado valores teóricos, de tal manera que el quemador

hasta la realización de la primera calibración se puede hacer funcionar con estos valores.

De acuerdo con las características de la reivindicación 6 se obtiene la ventaja de que se puede comprobar la función del sensor de gas de escape. En el momento indicado debe existir solamente aire en el sensor de gas de escape. Si por el contrario se mide monóxido de carbono o hidrocarburos en una magnitud significativa, esto es un indicio de que existe un error de sensor; en lugar de llevar a cabo una calibración con un sensor defectuoso, entonces deberían usarse mejor los anteriores valores teóricos.

De acuerdo con las características de la reivindicación 7 se obtiene la ventaja de que se puede comprobar la función del sensor de gas de escape incluso con la desconexión del quemador. En el momento de la desconexión puede producirse temporalmente un ligero aumento del valor de señal. Justo después de la desconexión debe existir solamente aire en el sensor de gas de escape. Si por el contrario se mide monóxido de carbono en una magnitud significativa, esto es un indicio de que existe un error de sensor.

De acuerdo con la reivindicación 8 se puede comprobar si el sensor durante el funcionamiento suministra valores plausibles o si el sensor probablemente es defectuoso. Con existencia de un defecto, el quemador se hace funcionar con valores convencionales almacenados en la regulación o valores establecidos en un procedimiento de calibración anterior o se induce una desconexión por alteración.

De acuerdo con las características de la reivindicación 9 se obtiene la ventaja de que de forma redundante mediante medición de monóxido de carbono o hidrocarburos y de corriente de ionización se puede comprobar si el sistema está en orden. Si el sistema comprueba que tiene lugar una contradicción, entonces se interrumpe la calibración y la regulación usa los antiguos valores teóricos.

De acuerdo con las características de la reivindicación 10 se obtiene la ventaja de que en vista de las informaciones contradictorias se realiza una desconexión por alteración, y por tanto, queda excluida una puesta en riesgo.

Mediante las características de la reivindicación 11 se obtienen otros puntos de referencia para un defecto. La corriente de ionización tiene su máximo con combustión prácticamente estequiométrica. Si la corriente de ionización disminuye con el enriquecimiento, la combustión es sub-estequiométrica; el valor umbral debería haberse alcanzado hace tiempo en este caso.

De acuerdo con las características de la reivindicación 12, en los dos casos que se han mencionado en último lugar se desconecta el quemador para evitar una combustión no limpia.

La invención se explica a continuación mediante las Figuras 1 y 2 de los dibujos. Se muestra:

En la Figura 1, una instalación de calefacción para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención y

En la Figura 2, la relación entre el exceso... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) , particularmente con un ventilador (2) , con una regulación electrónica (3) , que para una potencia predefinida de quemador predefine una señal teórica para la cantidad de gas de combustión y la cantidad de aire, un equipo para la regulación de la cantidad de gas de combustión (4, 5) y un sensor de gas de escape (6) , que genera una señal equivalente a la concentración de monóxido de carbono o concentración de hidrocarburos no consumidos, caracterizado porque después de un cierto tiempo de funcionamiento o a intervalos periódicos, preferentemente arranques de quemador o tiempo absoluto, se lleva a cabo un procedimiento de calibración en el que se enriquece o empobrece la mezcla de gas de combustión-aire hasta que la señal del sensor de gas de escape (6) o un gradiente de esta señal, preferentemente deducida de las revoluciones del ventilador o la señal de control del equipo para la regulación de la cantidad de combustión (4, 5) , supera un valor umbral predefinido o calculado, por lo que se sabe que existe una determinada razón de aire, para este estado se registra la señal para la cantidad de gas de combustión y la cantidad de aire y a continuación, la mezcla de gas de combustión-aire se vuelve a empobrecer o enriquecer en una proporción predefinida, por lo que se predefinen nuevos valores teóricos para la cantidad de gas de combustión y la cantidad de aire.

2. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el enriquecimiento y/o empobrecimiento de la mezcla de gas de combustión-aire tiene lugar mediante modificación de la señal de control para la cantidad de gas de combustión.

3. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque el enriquecimiento y/o empobrecimiento de la mezcla de gas de combustión-aire tiene lugar mediante modificación de la señal de control para la cantidad de aire.

4. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se comienza el procedimiento de calibración cuando la señal equivalente a la concentración de monóxido de carbono o de hidrocarburos durante el funcionamiento del quemador de gas se encuentra al menos 15 segundos después del arranque del quemador por encima de un valor límite predefinido.

5. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque al comienzo del procedimiento para la regulación (3) se predefinen valores teóricos para gas de combustión y aire.

6. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque antes del arranque del quemador, al menos 5 segundos después del arranque del ventilador, se registra la señal equivalente a concentración de monóxido de carbono o concentración de hidrocarburos no consumidos y con presencia de una señal que se corresponde con una concentración preferentemente mayor de 20 ppm se suprime el procedimiento de calibración.

7. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque después de la desconexión del suministro de gas de combustión, preferentemente después de una breve pausa de medición, preferentemente 1 segundo, se registra la señal equivalente a la concentración de monóxido de carbono o la concentración de hidrocarburos no consumidos y con presencia de una señal que se corresponde con una concentración preferentemente mayor de 20 ppm se suprime el procedimiento de calibración.

8. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque con presencia de una señal del sensor de gas de escape (6) , que es menor que un valor umbral predefinido, preferentemente 10 mV, o que es mayor que otro valor umbral predefinido, preferentemente 1 V,

o con presencia de un gradiente de esta señal que es mayor que un tercer valor umbral, preferentemente 10 mV/s, el procedimiento de calibración se suprime y la regulación (3) regula el quemador de gas (1) con valores convencionales predefinidos o valores establecidos en un procedimiento de calibración anterior o la regulación (3) desconecta el quemador de gas (1) .

9. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque adicionalmente se capta la corriente de ionización en un electrodo de ionización (14) que se encuentra en la zona de llama y en el caso en el que con una mezcla de gas de combustión-aire rica en combustible aumenta la corriente de ionización, mientras que la señal equivalente a monóxido de carbono o hidrocarburos cae, se interrumpe el procedimiento de calibración.

10. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el quemador (1) se desconecta.

11. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque adicionalmente se capta la corriente de ionización en un electrodo de ionización (14) que se encuentra en la zona de llama y en el caso en el que con una mezcla de gas de combustión-aire rica en combustible cae la corriente de ionización mientras que no se ha alcanzado el valor umbral para la señal equivalente a monóxido de carbono o hidrocarburos, se interrumpe el procedimiento de calibración.

12. Procedimiento para la regulación de un quemador de gas (1) de acuerdo con la reivindicación 9 u 11, caracterizado porque la regulación (3) controla el equipo para la regulación de la cantidad de gas de combustión (4, 5) de tal manera que se interrumpe la corriente de gas de combustión.