Wärme

Sauber mit System

Dienstag, 27.04.2021

Funktionsschema: Elektronische Verbrennungsregelung „CleanVario“.
Quelle: ebm-papst
Funktionsschema der elektronischen Verbrennungsregelung „CleanVario“.

Die Flamme ist entscheidend

Bei „CleanVario“ setzt ebm-papst dabei auf die sogenannte Ionisationstechnologie. Diese macht sich zu Nutze, dass die Flamme elektrisch leitfähig ist. Wenn eine Spannung angelegt wird, kann eine Elektrode direkt an der Flamme den sogenannten Ionisationsstrom messen. Daraus lassen sich Rückschlüsse auf die Brennqualität ziehen: Ist der Strom zu klein, bekommt das Ventil das Signal, mehr Gas zu liefern, ist er zu hoch, soll es drosseln (Abb. 4). Somit ist es möglich, die Verbrennung unabhängig vom Brennstoff zu steuern, das System kann sich damit ohne Einstellungsänderungen am Ventil an die Gasart selbstständig anpassen und eine saubere Verbrennung liefern. Das funktioniert – Stand jetzt – auch, wenn bis zu 30 Prozent H2 beigemischt werden. Die große Herausforderung ist dabei jedoch, den Ionisationsstrom genau zu messen, da dieser im Mikroamperebereich liegt. Die Entwickler von ebm-papst haben daher viel Know-how in den Flammverstärker gesteckt, der, wie der Name schon sagt, die vom Sensor empfangenen Signale verstärkt. Wichtig ist, dass dabei Störsignale wie Netzbrummen herausgefiltert werden.

Grafik: Ionisationsprinzip Flammenüberwachung.
Quelle: ebm-papst
Das Ionisationsprinzip zur Flammenüberwachung.

Intelligenz für die Zukunft

Ohne intelligente Software wären die so gewonnenen Daten jedoch wertlos. Sowohl bei den pneumatischen als auch in den elektronischen Komplettsystemen sitzt die Intelligenz in der „Boiler Control Unit“, der zentralen Steuereinheit. Sie regelt alle elektronischen Sicherheits- und Steuerfunktionen der Brennwerttherme. Beim elektronischen System „CleanVario“ kann sie die durch die kontinuierliche Verbrennungsüberwachung gewonnenen Daten sammeln und auswerten, um letztlich im Sinne eines selbstlernenden Systems den Gerätebetrieb zu optimieren – ganz im Sinne von „GreenIntelligence“. So können zum Beispiel die gespeicherten Abschaltzustände beim nächsten Start genutzt werden, um schnell auf optimale Startbedingungen zu kommen. Auch hinsichtlich einer vorausschauenden Wartung bietet der elektronische Gas-Luft-Verbund einen großen Vorteil, da sehr viel mehr Informationen über den Betrieb vorliegen. So deutet beispielsweise ein immer kleiner werdendes Flammsignal darauf hin, dass die Elektrode an der Flamme ausgetauscht werden muss.

Fazit

Mit „CleanVario“ haben Heizgeräte-Hersteller die größtmögliche Flexibilität: Bei der Kesselkonstruktion gibt es für die Entwickler mehr Spielraum, weil das Ventil lageunabhängig im Gerät eingebaut werden kann. Da die Geräte gasadaptiv arbeiten, ist das nicht nur ein Vorteil hinsichtlich schwankender Gasbeschaffenheiten. Auch die Bedienung globaler Märkte ist deutlich einfacher, da das Gasventil nicht mehr an die spezifischen Gegebenheiten des jeweiligen Landes angepasst werden muss. Installateure haben es ebenfalls deutlich einfacher, da sie das Gerät nur noch montieren müssen, ganz ohne aufwändige Konfiguration. Der Endkunde schließlich besitzt ein Gerät, das über die gesamte Lebensdauer eine saubere und zuverlässige Verbrennung liefert.

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