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Erklär mal: Massenstromsensor

Ein Massenstromsensor, oder auch Luftmengenmesser hat in einem Gasgerät die Aufgabe ein optimales Gas-Luftgemisch herzustellen. Technisch bedeutet dies - Lufmangel oder ein zu hoher Luftüberschuss muss vermieden werden da dies einen negativen Einfluss auf die Verbrennungsqualität hatt. Ein Luftmangel führt unweigerlich zu zu hohen Kohlenstoffmonoxid Werten, ein Luftüberschuss führt zu Effizienzverlusten bei Brennwertanlagen da der Taupunkt des Wasserdampfes in den Abgasen steigt. Optimal ist ein Luftüberschuss zwischen 1,2-1,3. Das entspricht in etwa eine Taupunkttemperatur von 54-56°C. Steigt der Luftüberschuss auf >1,3 findet eine Kondensation des Wasserdampfes erst später nämlich mit kleinerer Rücklauftemperatur statt. Um die Effizienz über alle Betriebsbedingungen sicher zu stellen, haben die Hersteller von Brennwertgeräten so einiges angestellt um auch den letzen Prozentpunkt an Wirkungsgrad aus den Geräten herauszukitzeln.

Mit einer Seitenlänge von 1,7 mm und einer Dicke von 0,5 mm ist der Massenstromsensor in der Lage, kleinste Strömungen von Luft oder Gas zu erkennen. Er besteht im Wesentlichen aus einem Heizelement und zwei temperaturempfindlichen Messwiderständen. Im Betrieb wird das Heizelement auf ca. 50 °C aufgeheizt. Als Folge entsteht um das Heizelement herum eine Wärmewolke, die je nach Luftströmung eine bestimmte Richtung und Ausdehnung hat. Die beiden Messwiderstände am Heizelement erfassen die Temperaturen und melden sie der Geräteelektronik. Der Massenstromsensor ist vollkommen wartungsfrei und Verschleißt nicht.

Wärmeverteilung am Massenstromsensor Grafik: Vaillant
Wärmeverteilung am Massenstromsensor Grafik: Vaillant

Legende

1 Messwiderstand

2 Heizelement

3 Messwiderstand

4 Wärmewolke

Funktionsbeispiel:

Nimmt der Massenstrom - wie in diesem Beispiel gezeigt von links zu so verschiebt sich die Wärmewolke und die Messwiderstände erfassen unterschiedliche Widerstandswerte. Nun veranlasst die Elektronik des Gerätes eine Zunahme des Massenstroms von rechts. Die Wärmewolke "schiebt" sich in Richtung Messwiderstand "1". Nun sind die "Massen" wieder ausgeglichen. Damit ist der Regelungsvorgang beendet und der Luftüberschuss von 1,3 wieder stabil.

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