2006/2007 WELS KONKRET - FH Oberösterreich

Entwicklung einer Induktionszündeinrichtung
für Pellets- und Hackschnitzelheizungen
Autor: Bernhard Enengl
FH-Betreuer: FH-Prof. DI Dr. Daniel Heim
Bernhard Enengl
Studiengang:
Automatisierungstechnik
Vorbildung:
GWZ-Installateur
Einführung – Unternehmensprofil
Ginzinger electronic systems mit Firmensitz in Wenig
im Innkreis entwickelt und fertigt hochmoderne Elektronik
für spezifi sche Anwendungen. Dabei entstehen
in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden innovative,
benutzerfreundliche Produkte mit hohem Kundennutzen.
Die Schwierigkeit bestand darin die erzeugte Wärme
auf die vorbeiströmende Luft zu übertragen, sodass
eine effektive Heißlufttemperatur von 600°C erreicht
werden konnte und dabei die übrigen Komponenten
des Zündgebläses, wie z.B. die Induktionsspule, welche
eine maximale Temperatur von 150°C erlaubte,
thermisch zu entkoppeln.
Ginzinger electronic systems GmbH
Kirchengasse 8
A - 4952 Weng
FH-Studiengang:
Automatisierungstechnik
Studiengangsleiter:
FH-Prof. Univ.-Doz. Mag. Dr.
Günther Hendorfer
Tel.: 07242/72811-3010
E-Mail: sekr.at@fh-wels.at
www.fh-ooe.at/at
Projektbeschreibung
Bei der Zündung von Pellets- und Hackschnitzelanlagen
kommt es immer wieder zu Schwierigkeiten,
indem durch zu feuchtes oder qualitativ schlechtes
Heizgut eine Zündung nur schwer möglich ist. Weitere
Probleme wie das Durchbrennen der Heizwendel oder
ein störend lautes Betriebsgeräusch sollten durch eine
neue innovative Lösung beseitigt werden.
Aufgabenstellung
Das Projekt gliederte sich u.a. in folgende Aufgabenbereiche:
- Empirische Ermittlung der benötigten Wärmemenge
für eine erfolgreiche Zündung der Pellets oder Hackschnitzel
- Erarbeitung der theoretischen Grundlagen für die
Energieumwandlung durch Induktion in Wärme zur
Materialbestimmung und Dimensionierung des Heizelements
- Materialwahl und Aufbau der Induktionsspule, Gestaltung
des Strömungskanals und des Heizelements für
eine optimierten Wirkungsgrad
Erzielte Ergebnisse
Während des Projektes wurde folgende Problemlösung
generiert:
Ferromagnetische Heizelemente werden in einer Induktionsspule
in einem niederfrequenten Feld erhitzt
und erwärmen die vorbeiströmende Luft. Da im Strömungskanal
keine elektrische Leiter platziert werden
können erfolgt die Regelung über die Curietemperatur.
Das Heizelement mit Induktionsspule muss einer Umgebungstemperatur
von 400°C standhalten und eine
Leistung von ca. 800 Watt in Wärme umsetzten.
Durchgeführte Arbeiten
Als erstes erfolgte eine Ist-Datenaufnahme direkt an einem
Heizkessel, um die benötigte Wärmemenge zum
Entzünden der Pellets zu ermitteln. Die gewonnenen
Daten dienten als Grundlage für spätere Berechnungen
und für die Dimensionierung des Heizelements.
Nach Auswahl eines geeigneten Materials wurde ein
Heizelement entwickelt, welches möglichst effi zient die
zugeführte elektrische in thermische Energie umwandelt.
Mit dem Endaufbau wurden respektable Ergebnisse erreicht.
So spricht ein Wirkungsgrad von 88% des neuen
gegenüber 50% des alten Gebläses, für diese Technologie.
Dabei kann, bei gleicher Leistungsaufnahme, nahezu
das Doppelte an Wärmeenergie erzeugt werden.
Diese Technik hat durchaus Potential um letztendlich
ein konkurrenzfähiges wenn nicht überlegenes Gerät
zu entwickeln.
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