DE4121987C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Brennstoff-Luftverhältnisses in der Brenngaszuführung eines Strahlungsbrenners - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Brennstoff-Luftverhältnisses in der Brenngaszuführung eines Strahlungsbrenners

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen des Verhältnisses von einem gasförmigen Brennstoff und Verbrennungsluft in einem Brennstoff-/ Luftgemisch nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 3.
Zur Überwachung der Flamme eines Flammenbrenners, also nicht eines Strahlungsbrenners, ist es bekannt (DE 27 22 318 A1), die von der Flamme stammende Strahlung in einem Zerhacker mit hoher Frequenz zu modulieren und dann mit Hilfe eines spektroskopischen Gitters in zwei unterschiedliche Wellenlängen im Infrarotbereich aufzuteilen und das Verhältnis zwischen den beiden Meßwerten zu bilden, das dann zur Einstellung des Brennstoff-/Luftverhältnisses dient. Bei Temperaturstrahlungsdetektoren zur Flammenüberwachung (DE 27 36 417 C2 und DE 27 37 089 C2) ist es auch bekannt, wiederum zwei Meßsignale entsprechend zwei unterschiedlichen Wellenlängenbereichen der Strahlung zu erzeugen, aus beiden Signalen das Differenzsignal zu bilden und dieses mit einem Referenzsignal zu vergleichen. Alle diese Verfahren beruhen darauf, ganz bestimmte Wellenlängen der Flamme zu erfassen und auszuwerten, was zu recht aufwendigen Anordnungen führt.
Unter idealen Bedingungen würde ein Strahlungsbrenner mit der höchsten thermischen Effizienz und der niedrigsten Produktion von nicht-erwünschten Emissionen verbrennen, wenn das dem Brenner zugeführte Brennstoff/Luftgemisch eine stöchiometrische Mischung von Gas und Luft ist, d. h., wenn die zugeführte Luftmenge exakt ausreicht, den zuge­ führten Brennstoff vollkommen zu oxidieren. Wenn je­ doch das Verhältnis von Brennstoff zu Luft über den stöchiometrischen Wert ansteigt oder die Mischung zu brennstoffreich wird, wird unverbrannter Brennstoff und Kohlenmonoxid in den von dem Brenner gebildeten Verbren­ nungsgasen vorliegen.
Unter aktuellen Betriebsbedingungen können, falls ein Strahlungsbrenner so ausgestattet wurde, daß er mit dem stöchiometrischen Verhältnis exakt arbeitet, Konstruk­ tions- oder Herstellungsmängel sowie transiente oder chronische Abweichungen von dem stöchiometrischen Ver­ hältnis zu der brennstoffreichen Bedingung, entweder all­ gemein oder lokal an der Brennoberfläche, dazu führen, daß nicht erwünschte und gefährliche Emissionen von dem Bren­ ner produziert werden. Es ist deshalb allgemeine Konstruk­ tions- und Betriebspraxis, Strahlungsbrenner mit einem Brennstoff-Luftgemisch zu betreiben, das einen gewissen Betrag eines Luftüberschusses aufweist, d. h. das brennbare Gas ist ein Magerbrennstoff oder das Brennstoff-Luftver­ hältnis liegt unterhalb des stöchiometrischen Verhältnis­ ses. Der Betrieb unter einer Luftüberschußbedingung hilft sicherzustellen, daß der gesamte Brennstoff verbrannt wird und keine gefährlichen Verbrennungsprodukte gebildet wer­ den. Der optimale Betrag an Luftüberschuß, der in einer bestimmten Brennereinrichtung notwendig ist, hängt von ei­ ner Reihe von Faktoren ab, z. B. von der Konstruktion und der Geometrie des Brenners, seiner Umlagerung sowie von dem Typ und der Zusammensetzung des Brennstoffes, der ver­ brannt wird. Im allgemeinen wird der typische Strahlungs­ brenner dann nicht erwünschte Verbrennungscharakteristika zeigen, wenn der Luftüberschuß unter 5 bis 10% absinkt. Solche Brenneranordnungen werden im allgemeinen für einen Überschuß im Bereich von 15 bis 30% konstruiert. Ein Be­ trieb mit Luftüberschuß-Prozentsätzen, die größer sind als der Optimumsbereich, führt zu einer Senkung der Brenner­ leistung, einem Verlust an Effizienz oder zu einem Erlö­ schen.
Obwohl es möglich ist, das Strömungsverhältnis von Brenn­ stoff und Luft, das einem Brenner zugeführt wird, direkt zu messen und einer oder beide Ströme zu regulieren, um ein Brennstoff/Luftgemisch herzustellen, das optimal ist, würde solch ein Detektions- und Steuersystem sehr komplex und für viele Anwendungen untragbar teuer sein. Die Kon­ struktionen von einigen Brenneranwendungen beinhalten Druckschalter zur Bestimmung der Rate des Luftstroms, aber solche Schalter sind nur fähig, Bruttoabweichungen von dem optimalen Luftüberschußwert zu bestimmen, wobei eine Steuerung des Luftüberschußprozentsatzes nicht möglich ist. Andere Konstruktionen verwenden Sensoren, die die Gegenwart und die Konzentration von Bestandteilen der Rauchgase, z. B. Sauerstoff, die den Brenner verlassen, an­ zeigen. Solche Konstruktionen unterliegen jedoch Sensor­ beschädigungen und können unzuverlässig und ungenau sein.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein ökono­ misches, genaues und zuverlässiges Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das automatisch sicherstellt, daß einem Strahlungsbrenner ein Brennstoff/Luftgemisch zugeführt wird, das den optimalen Betrag an Luftüberschuß enthält.
Diese Aufgabe wird gelöst, durch die Merkmale des Verfah­ rens nach Patentanspruch 1 sowie durch die Merkmale der Vorrichtung nach Patentanspruch 3.
Die Erfindung offenbart ein neues Verfahren und Vorrich­ tung für die automatische Erfassung der Leistung eines Strahlungsbrenners und für die Steuerung des Verhältnisses von Brenngas zu Luft in dem brennbaren, dem Brenner zuge­ führten Gemisch, so daß dieses am oder nahe am Opti­ mumswert des Luftüberschusses gehalten wird.
Es ist allgemein bekannt, daß in Betrieb befindliche Strahlungsbrenner Strahlung im oberen Ultraviolett, sicht­ baren und nahen Infrarotspektrum emittieren. Die Intensi­ tät dieser Strahlung variiert mit dem Prozentsatz des Luftüberschusses in der Brenngaszuführung. Die Variation ist nicht linear, wobei ein Peak nahe dem stöchiometri­ schen Verhältnis auftritt. Da eine direkte Messung des Verhältnisses von Brennstoff und Luft in dem Gemisch, das Brennern in Heizvorrichtungen zugeführt wird, für allgemeine Wohn- und kommerzielle Anwendungen nicht prak­ tikabel und unverhältnismäßig teuer ist, verwendet vor­ teilhafterweise die vorliegende Erfindung die Beziehung zwischen der Brennerstrahlungsintensität und dem Brenn­ stoff-Luftverhältnis, in dem die Intensität als indirekter Wert benutzt wird für den Luftüberschuß in dem Brenngas, welches dem Brenner zugeführt wird.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren und bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird die Intensität der Strahlung, die von dem Brenner emittiert wird, wenn das dem Brenner zuge­ führte, brennbare Gas den gewünschten Betrag an Luftüber­ schuß enthält, experimentell durch Messung der Intensität bestimmt, die auftritt, wenn der Brenner ein Gemisch erhält, welches das gewünschte Verhältnis von gas­ förmigem Brennstoff und Luft enthält. Dann wird im Betrieb, bei Einhaltung eines vorgegebenen Wertes für die Strömungs­ geschwindigkeit der Brennstoffzuführung, die Verbrennungs­ luft-Strömungsgeschwindigkeit eingestellt zur Erreichung und Aufrechterhaltung der vom Brenner abgestrahlten Inten­ sität auf einen Wert, welcher der experimentell bestimmten Intensität entspricht, wodurch der gewünschte Betrag an Luftüberschuß in dem dem Brenner zugeführten Brenn­ gas erreicht und gehalten wird.
Die Erfindung umfaßt auch einen Sensor mit einer Ausgabe, die sich mit der vom Sensor erfaßten Intensität verändert, eine Steuervorrichtung, ein Motorsteuergerät für die variable Luftgeschwindigkeitszuführung, einen Motor sowie ein Gebläse oder einen Verdichter. Da die Sensitivität der allgemein erhältlichen Sensoren mit zunehmendem Alter variiert, umfaßt die Erfindung ferner eine Kalibrierungs­ strahlungsquelle zur Kompensation der zeitlichen Variation der Sensorsensitivität.
Bei jedem Startvorgang wird ein Startprogramm durchgeführt, wel­ ches den Steuerparameter ableitet, der notwendig für die Steuervorrichtung ist, um die Sensorausgabe korrekt zur Steuerung der Gebläse- oder Verdichterdrehzahl zu benutzen. Die Steuervorrichtung kann auch so programmiert sein, daß das Kalibrierungsprogramm in periodischen Zeit­ räumen durchgeführt wird, z. B. täglich bei einem konti­ nuierlichen Betrieb. Die Vorrichtung der Erfindung kann ferner als Sicherheitsvorrichtung fungieren und somit si­ cherungsrelevante Komponenten, die allgemein in Heizvor­ richtungen verwendet werden, ergänzen oder ersetzen.
Die Erfindung ist geeignet für die Verwendung von allge­ mein in Heizvorrichtungen benutzten Regelventilen für die konstante Zuführung von Brennstoff sowie für eine steuer­ bare, variable Verbrennungsluftzuführung zu der Vorrich­ tung, z. B. ein variables Geschwindigkeitsansaug- oder Druckluftgebläse oder einen Verdichter. Die Erfindung kann bei geeigneten Modifikationen auch mit Brennstoffregel­ ventilen arbeiten, die von einem anderen Typ sind als der konstante Zuführungstyp.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Heizvor­ richtung, die eine Vorrichtung nach der Erfindung verwendet.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Strahlungsintensität, die von einem Strahlungsbrenner emittiert wird, der ein Gemisch aus Methan und Luft verbrennt, als Funktion des Brenn­ stoff-Luftverhältnisses, ausgedrückt als Prozent­ satz Luftüberschuß, in dem zugeführten Brenn­ gas.
Fig. 1 zeigt die Komponenten und Verbindungen der vorlie­ genden Vorrichtung. Eine Heizvorrichtung 11, z. B. ein Ofen oder ein Wassererhitzer, hat eine Verbrennungskammer 12, in der ein Strahlungsbrenner 13 angeordnet ist. Brenngas wird über die Brennstoffleitung 41 und über ein eine kon­ stante Strömung einstellendes Ventil 42 der Vorrichtung zugeführt. Luft wird eingelassen und in dem Luftbehälter 43 mit dem Brenngas gemischt, um ein Gemisch zu bilden, das dann über die Brenngasleitung 44 den Brenner 13 passiert. Das Gemisch wird in und durch den Bren­ ner 13 gebildet und die Rauchgase, die die vom Brenner 13 gebildeten Verbrennungsprodukte enthalten, werden von der Verbrennungskammer 12 durch das Ansauggebläse 21 abgezo­ gen, wobei das Gebläse 21 von einem drehzahlvariablen Motor 22, der ein Motorsteuergerät 23 aufweist, an­ getrieben wird. Ein in der Wand der Verbrennungskammer 12 angeordnetes Fenster 14 erlaubt die Betrachtung der Ober­ fläche des Brenners 13 von außerhalb der Verbrennungskam­ mer 12. Ein Lichtleiterkabel 34 überführt die von dem Brenner 13 emittierte Strahlung von dem Fenster 14 zu ei­ nem Sensor 31, wodurch der Sensor 31 nicht in direkter Sichtlinie zu dem Fenster 14 angebracht werden muß, so daß die Möglichkeit reduziert wird, daß Staub oder sonstige Fremdkörper die Strahlungsübertragung von dem Fenster 14 zu dem Sensor 31 stört. Der Sensor 31 ist sensitiv für Strahlung im oberen Ultraviolett, sichtbaren oder nahem Infrarotbereich und liefert ein Sginal, das mit der In­ tensität der vom Brenner 13 emittierten Strahlung variiert. Das Fenster 14 und das Lichtleiterkabel 34 sind aus einem Material gefertigt, das eine optimale Transmission der Strahlung in dem ausgewählten Spektrum gewährleistet. Die Ausgabe des Sensors 31 wird der Steuervorrichtung 32 zuge­ führt, die einen Mikroprozessor enthält, der die Berech­ nungen und Steuerfunktionen durchführt, die notwendig sind, um den Luftüberschuß auf den gewünschten Prozentsatz ein­ zustellen und aufrechtzuerhalten. Eine Ausgabe der Steuer­ vorrichtung 31 stellt ein Steuersignal an das Motorsteuer­ gerät 23 dar. Das Motorsteuergerät 23 steuert seinerseits die Drehzahl des Motors 22 und somit das Ansaugge­ bläse 21. Aufgrund des Regelventils 42 ist die Strömungs­ geschwindigkeit des Gemisches konstant. Durch Variation der Geschwindigkeit des Ansauggebläses 21 kann die Gesamt­ strömungsgeschwindigkeit des brennbaren Gases durch den Brenner 13 variiert werden. Wird die Brennstoff-Strömungs­ geschwindigkeit konstant gehalten, führt ein Anwachsen der Gesamtströmungsgeschwindigkeit zu einem Anstieg des rela­ tiven Verhältnisses von Luft in dem Gemisch und so­ mit kann der Betrag des Luftüberschusses in dem Gemisch durch Steuerung der Geschwindigkeit des Ansauggebläses 21 kontrolliert werden.
Ein Lichtleiterkabel 35 überführt die Strahlung von einer Kalibrierungsstrahlungsquelle 33 zu dem Sensor 31 und ist aus dem gleichen oder einem ähnlichen Material wie das Lichtleiterkabel 34 hergestellt. Die Quelle 33 wird für eine Systemkalibrierung benutzt und emittiert Strahlung in dem Spektralbereich, für den der Sensor 31 sensitiv ist, und ist von einem Typ, der zuverlässig und stabil über einen längeren Zeitraum ist, z. B. eine Licht emittierende Diode. Die Lichtleiterkabel 34 und 35 sind so bezüglich des Sensors 31 angeordnet, daß der Sensor 31 Strahlung aufnehmen kann, die durch beide Kabel geleitet wird. Eine Abdeckblende 36 kann vorgesehen sein, um die Übertragung der Strahlung von dem Brenner 13 zu blockieren, wodurch eine Systemkalibrierung auch dann möglich ist, wenn der Brenner 13 arbeitet.
Die in Fig. 2 dargestellte Kurve zeigt die Veränderung der Intensität der von einem typischen Strahlungsbrenner emit­ tierten Strahlung als eine Funktion des Brennstoff-Luft­ verhältnisses, ausgedrückt als Prozentsatz Luftüberschuß, in dem dem Brenner zugeführten, Brennstoff/Luftgemisch. Die Kurve zeigt die Infrarotstrahlungsintensität und ist gültig für ein Gemisch, das aus einer Mischung von Methan und Luft besteht. Eine Kurve der Intensitätsveränderung für den gleichen Brenner und die gleiche Brennstoffzuführung würde für den oberen Ultraviolett oder sichtbaren Bereich ähnlich sein. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, erreicht die Strahlungsintensität einen Peak (bei Punkt A in der Figur) nahe dem stöchiometrischen Verhältnis (wo der Luftüber­ schußprozentsatz 0 ist). Es ist anzumerken, daß zwischen den Punkten B und C im Bereich von 15 bis 30 Prozent Luft­ überschuß die Kurve annähernd linear ist. Der Punkt D auf der Kurve stellt die Position auf der Kurve dar, wo der Luftüberschußprozentsatz optimal ist. Intensitäts/Luft­ überschußkurven für Brenner, die andere gasförmige Brenn­ stoffe verbrennen, sind etwas verschieden, zeigen jedoch ähnlich Intensitätspeaks und eine Nicht-Linearität in dem Kurvenbereich auf der positiven Luftüberschußseite des Peaks.
Gemäß dem vorliegenden Verfahren muß eine Referenzstrah­ lungsintensität aufgestellt werden. Die Referenzstrah­ lungsintensität ist die Intensität der Strahlung, wie er­ faßt von einem in der Vorrichtung benutzten Sensor, die von einem in der Vorrichtung benutzten Strahlungsbrenner emittiert wird, wenn der Brenner ein Referenzbrenngas ver­ brennt, das den gewünschten Prozentsatz von gasförmigem Brennstoff und Verbrennungsluft enthält. Dieser Prozent­ satz wird dann allgemein vorliegen, wenn der Brenner am Punkt D der Kurve von Fig. 2 betrieben wird, oder wenn der Luftüberschuß im Bereich von 15 bis 30 Prozent liegt. Der bekannte Brennstoff-Luftprozentsatz kann in einem Referenz­ brenngas eingestellt werden unter Anwendung von Standard­ verfahren und Einrichtungen. In Abhängigkeit von gezeigter Wiederholbarkeit und Vertrauensfaktoren wie Herstellung­ toleranzen und spezifischen Ausrüstungszuständen, kann eine Etablierung einer Referenzstrahlungsintensität für jedes Paar von spezifischem Brenner und Sensor erforder­ lich sein sowie für jede Herstellungsserie von Brennern und/oder Sensoren oder lediglich für jede Kombination von Brenner- und/oder Sensorkonstruktionen.
Die Sensitivität von allgemein verfügbaren Sensoren kann mit der Zeit variieren. Deshalb kann die Ausgabe eines ge­ gebenen Sensors in Reaktion auf eine von einem bestimmten Brenner emittierten Strahlung mit dem Sensoralter vari­ ieren, sogar dann, wenn die Zusammensetzung des von dem Brenner verbrannten, Gemisches konstant bleibt. Somit ist es wünschenswert, eine Kalibrierungsmöglichkeit in einer Heizvorrichtung, welche das vorliegende Verfahren benutzt oder die Vorrichtung enthält, vorzusehen. Dabei wird eine Kalibrierungs-Strahlungsquelle verwendet. Diese Quelle befähigt die Steuervorrichtung, Änderungen der Sensorsensitivität zu kompensieren. Die Kalibrie­ rungs-Strahlungsquelle kann auch dazu benutzt werden, um Änderungen des Verstärkungsfaktors einer Verstärkung des Sensorsignals zu kompensie­ ren. Gleichzeitig mit dem Einstellen der Strahlungsin­ tensität zusammen mit dem zugehörigen Sensorsignal wird auch das Ansprechen des Sensors auf die Strahlung der Kalibrierungsquelle eingestellt und die zwei entsprechenden Signale miteinander verglichen, wodurch man ein Verhältnis oder einen Kalibrierungsfaktor erhält, der die Differenz repräsentiert, gewöhnlich ein Mehrfaches, von dem Ansprechen des Sensors auf die Kalibrierungs-Strah­ lungsquelle und dem Ansprechen auf die Referenzstrahlungsintensität Dieser Kalibrierungsfaktor wird konstant gehalten, so daß die Referenzstrahlungsintensität und die Intensität der Strahlung aus der Kalibierungsquelle auch dann konstant bleiben, falls die absoluten Werte der Sen­ sorsignale sich mit zunehmendem Sensoralter verändern sollten. Wenn der Kalibrierungsfaktor von den zwei experi­ mentell bestimmten Intensitäten bestimmt ist, wird er in die Programmlogik der Steuervorrichtung aufgenommen.
Gemäß Fig. 1 wird nach Bestimmung der Referenzstrahlungs­ intensität und nach Installation und Programmierung eine Heizvorrichtung 11, die das vorliegende Verfahren und Vor­ richtung verwendet, wie folgt betriebsmäßig ablaufen.
Nach Erhalt einer Anforderung zum Heizen, entweder von einem manuellen An-Ausschalter oder einem externen thermo­ statischen Schalter (nicht gezeigt), wird die Vorrichtung eine Startsequenz beginnen. In der Startsequenz wird zu­ nächst ein Kalibrierungsunterprogramm durchgeführt, bei dem die Steuervorrichtung 32 erregt und die Kalibrierungs- Strahlungsquelle 33 eingeschaltet wird. Die Steuervorrich­ tung 32 wird dann die Ausgabe des Sensors 31 messen, die von der Kalibrierungsquelle 33 abstammt, und den in der Logik der Vorrichtung einprogrammierten Kalibrierungsfak­ tor anwenden, um die Sollwert-Sensorausgabe zu berechnen. Die Sollwert-Sensorausgabe wird von der Kontrollvorrich­ tung 32 als ein Steuerparameter benutzt, da, falls die Ausgabe des Sensors 31 der Sollwert-Sensorausgabe ent­ spricht, dann die Intensität der von dem Brenner emittier­ ten Strahlung der Referenzstrahlungsintensität entsprechen wird. Nach Vollendung des Kalibrierungssubprogrammes wird die Startsequenz vollendet, indem die Kalibrierungs-Strah­ lungsquelle 33 abgeschaltet, das Ansauggebläse 21 erregt, das Gasregelventil 42 geöffnet und der Brenner 13 ge­ zündet wird.
Nach Vollendung der Startsequenz reguliert die Steuervor­ richtung 32 während des normalen Betriebs die Geschwindig­ keit des Gebläsemotors 22 durch das Steuergerät 23 zur Aufrechterhaltung der Strömung des Gemisches in und durch den Brenner 13, so daß die Ausgabe vom Sensor 31 der Sollwert-Sensorausgabe entspricht. Wenn die aktuelle Sen­ sorausgabe dem Sollwert entspricht, wird die Brennerstrah­ lungsintensität der Referenzstrahlungsintensität entspre­ chen und, da die Strömungsgeschwindigkeit für das Gemisch fixiert ist, wird die Zuführung zu dem Brenner 13 den gewünschten Prozentsatz an Luftüberschuß aufweisen.
Durch den Einbau einer optionalen Abdeckblende 36 oder einer anderen geeigneten Vorrichtung zur zeitlichen Blockierung des Strahlungsweges von dem Fenster 14 zu dem Sensor 31, kann auch dann ein Kalibrierungssubprogramm durchgeführt werden, wenn die Vorrichtung 11 in Betrieb ist. Dies wird wünschenswert sein, wenn die Vorrichtung kontinuierlich über längere Zeiträume betrieben wird. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung 32 programmiert sein zum Betrieb der Abdeckblende 36 und zur Durchführung einer Sollwert-Sensorausgabeberechnung sowie zur Rückkehr zu einem normalen Betrieb in periodischen Intervallen, z. B. täglich.
Die vorliegende Vorrichtung kann mit verschiedenen Sicher­ heitsmerkmalen für die Heizvorrichtung versehen sein, in die sie eingebaut ist, wobei die Sicherheitsmerkmale ande­ re Sicherheitsvorkehrungen, die allgemein in bekannten Heizvorrichtungen verwendet werden, ergänzen oder erset­ zen. Der Sensor und die Steuervorrichtung können einen Fehler der Brennerzündvorrichtung entdecken, z. B. eine An­ zeigeleuchte, ein Heißflächenzünder oder eine Funkenzün­ dungsvorrichtung, und verhindern, daß sich das Gasregel­ ventil öffnet, wenn solch ein Fehler auftritt. Der Sensor und die Steuervorrichtung können auch die Brennerzündung kontrollieren und eine Abschaltung iniziieren, wenn die Brennerflamme aus irgendeinem Grund ausgehen sollte, wo­ durch ein konventioneller Flammensensor ersetzt werden kann. Unter Anwendung von Standardsteuerverfahren kann die vorliegende Vorrichtung sehr schnell auf wechselnde Be­ triebsbedingungen reagieren wie Blockade des Abzugskanals der Vorrichtung, wodurch die Verwendung von einem oder mehreren Druckschaltern vermieden werden kann.

Claims (6)

1. Verfahren zum Einstellen des Verhältnisses von einem gasförmigen Brennstoff und Verbrennungsluft in einem Brennstoff/Luftgemisch, das einem einer Heizvorrichtung zugeordneten Strahlungsbrenner zugeführt wird, dessen Strahlung von einem Sensor erfaßt wird, wobei die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft zu dem Strahlungsbrenner geregelt wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • a) die Strahlungsintensität einer Referenzstrahlungsquelle wird gemessen, wobei die Referenzstrahlungsintensität der Strahlungsintensität des Strahlungsbrenners entspricht, wenn dieser ein Brennstoff/Luftgemisch verbrennt, das einem vorbestimmten gewünschten Verhältnis entspricht,
  • b) die Zuführung für den gasförmigen Brennstoff wird auf eine vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit eingestellt,
  • c) die Strahlungsintensität des Strahlungsbrenners wird gemessen, und
  • d) die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft wird auf einen Wert eingestellt, bei dem der Strahlungsbrenner eine Strahlungsintensität emittiert, die der Referenzstrahlungsintensität entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsintensität im oberen ultraviolett-, sichtbaren oder nahen Infrarotspektrum gemessen wird.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2,
mit einer Heizvorrichtung (11), einem Strahlungsbrenner (13),
Mitteln (42) zum Zuführen des gasförmigen Brennstoffs zu dem Strahlungsbrenner bei wenigstens einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit und
Mitteln (21, 22, 23, 43) zum Zuführen der Verbrennungsluft mit veränderlicher Strömungsgeschwindigkeit,
gekennzeichnet durch
eine Referenzstrahlungsquelle (33) und
einen Sensor (31) zum Erfassen der Strahlungsintensität der Referenzstrahlungsquelle und der Strahlungsintensität des Strahlungsbrenners, und
mit einer Vergleichseinrichtung (32) zum Vergleich der Strahlungsintensität des Strahlungsbrenners und der Referenzstrahlungsintensität, wobei die Referenzstrahlungsintensität dem Wert entspricht, der gemessen wird, wenn der Strahlungsbrenner ein Brennstoff/Luftgemisch in einem vorbestimmten gewünschten Verhältnis verbrennt, und wobei abhängig von dem Vergleich die Einrichtung zum Ändern der Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft so eingestellt wird, daß das gewünschte Brennstoff/Luftgemisch-Verhältnis eingestellt und aufrechterhalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich der Strahlungsintensitäten mittels eines Mikroprozessors (32) erfolgt, von dem ein Ausgangssignal für einen drehzahlveränderlichen Motor (22) eines Gebläses (21) für die Verbrennungsluft geliefert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Strahlungsbrenner und dem Sensor (31) ein Lichtleiterkabel (34) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzstrahlungsquelle (33) mit dem Sensor (31) über ein Lichtleiterkabel verbunden ist.
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