Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Regulatory kotłów węglowych z palnikiem automatycznym (cz. 1)

Funkcją elektronicznych sterowników programowalnych w kotłach z palnikiem automatycznym, zwanych potocznie regulatorami kotła, jest dostosowanie chwilowej mocy efektywnej kotła do chwilowego zapotrzebowania (odbioru) ciepła przez ogrzewane obiekty. W rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych zapotrzebowanie ciepła zmienia się w zależności od warunków pogodowych, ale także od trybu życia i upodobań użytkowników ogrzewanych obiektów.

W układzie centralnego ogrzewania realizowane są dwa procesy – wytwarzania ciepła (w układzie spalania) i rozprowadzania ciepła do ogrzewanych obiektów (w układzie wodnym). Oba procesy wymagają odmiennych sposobów sterowania, bo ich charakter jest inny. Wartość temperatury wody podgrzanej wychodzącej z kotła, która jest podstawowym przedmiotem regulacji dla większości realizowanych w praktyce sterowników kotła, jest tylko zwornikiem tych dwóch procesów.

Właściwości procesu spalania

Mechanizmy spalania paliw stałych, będącego podstawowym procesem realizowanym w kotle, nie są proste. Elektronicy tworzący regulatory kotłów koncentrują się najczęściej na precyzji regulacji temperatury wody w kotle i prześlizgują się tylko powierzchownie nad efektywnością procesu spalania – a przecież dla sprawności (ekonomiki) kotła podstawowe znaczenie mają właśnie procesy zachodzące w palenisku i komorze spalania.

Bezwładność cieplna ogrzewanych obiektów jest tak duża, że coraz dokładniejsza regulacja temperatury wody traci w pewnym momencie praktyczny sens. Trudno powiedzieć, jakie wahania temperatury wody w układzie centralnego ogrzewania są wyczuwalne przez człowieka przebywającego w ogrzewanych pomieszczeniach, ale na pewno nie są to różnice rzędu dziesiętnych części stopnia Celsjusza.

Regulację procesu spalania – najtrudniejszego procesu realizowanego w kotle – przerzuca się najczęściej na użytkownika, dając mu przy tym „zbawienne rady” (ta ironia jest w pełni uzasadniona) – zacytujmy tu fragmenty z instrukcji obsługi wydawanych przez producentów palników i regulatorów: Optymalne ustawienie regulatora polega na takim dobraniu ilości dostarczanego powietrza, aby sterownik utrzymywał zadaną temperaturę, a paliwo było spalone całkowicie. Należy ustawić taką ilość powietrza, aby palące się paliwo dawało płomień koloru żółtego.

Kolor czerwony z dymiącymi końcówkami świadczy o zbyt małej ilości powietrza, natomiast rażąco biały – o zbyt dużej. Lub inaczej: Poprawny ogień jest wtedy, kiedy obserwujemy czysty, intensywnie żółty płomień. Czerwony dymiący ogień wskazuje na to, że dopływ powietrza jest zbyt mały. Jasny biały ogień wskazuje na to, że dopływ powietrza jest zbyt duży.

I jeszcze: Jeżeli kocioł nie może osiągnąć przez długi czas temperatury zadanej, a ilość powietrza jest dobrana prawidłowo i węgiel spala się całkowicie, należy zmniejszyć minimalną przerwę w pracy i ponownie dobrać ilość powietrza. Czy na podstawie tak „precyzyjnych” wskazówek można poprawnie ustawić parametry procesu spalania? Nie wspomina się przy tym, że otwarcie drzwiczek kotła w celu obserwacji płomienia radykalnie zmienia warunki procesu spalania (gwałtowne doprowadzenie dużych ilości powietrza do komory spalania).

Użytkownik kotła przeważnie nie ma odpowiedniej wiedzy technologicznej ani nie dysponuje stosowną aparaturą pomiarową umożliwiającą optymalizację warunków spalania, czyli ustawienie optymalnych proporcji powietrza i paliwa. Każda zmiana jakości paliwa, wymagająca zmiany proporcji paliwa i powietrza, niesie więc dla użytkownika poważne niebezpieczeństwo zachwiania tych proporcji, ze skutkiem w postaci obniżenia sprawności kotła. Nieumiejętnie manipulując nastawami kotła, można bardzo łatwo doprowadzić do sytuacji znacznego przekroczenia niezbędnego nadmiaru powietrza do spalania – tym bardziej, że stan ten nie wywołuje żadnych dostrzegalnych efektów.

Stan niedomiaru powietrza objawia się ciemnym kolorem paleniska i dymieniem z komina, co łatwo może stwierdzić nawet niefachowy operator. Stan przekroczenia niezbędnego nadmiaru powietrza do spalania optycznie nie różni się od stanu optymalnego (nawet fachowe oko nie potrafi tego wychwycić). Skutkuje on jednak zwiększeniem strat kominowych, przede wszystkim w wyniku zwiększenia ilości gorących spalin odprowadzanych przez komin o dodatkowe ilości „fałszywego” powietrza, niebiorącego udziału w procesie spalania. „Fałszywe” powietrze obniża również temperaturę w komorze spalania poniżej temperatury zapłonu niedopalonych par i gazów palnych, zwiększając nadmiernie zawartość gazowych części palnych w spalinach i zwiększając tym samym straty niezupełnego spalania.

Kocioł węglowy jest bardzo trudny w prowadzeniu, gdyż paliwa węglowe charakteryzują się dużą zmiennością parametrów istotnych z punktu widzenia procesu spalania. Ocena węgla jedynie przez pryzmat jego wartości opałowej jest dalece niewystarczająca. Wartość opałowa jest tylko miarą ilości zawartej w węglu energii chemicznej, możliwej do przekształcenia w ciepło w procesie spalania.

Efektywność przekształcania energii chemicznej w ciepło zależy jednak od szeregu innych własności węgla – zawartości części lotnych, uziarnienia, zawartości wilgoci i popiołu oraz spiekalności (zdolności tworzenia dużych spieków koksowych), toteż węgle o takiej samej wartości opałowej nie muszą zachowywać się tak samo w procesie spalania, a tym samym i skutek spalania może być różny.

   16.10.2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Czym mogą Cię zaskoczyć nowoczesne pompy do wody »

pompy do wody

 



Zadbaj o bezpieczeństwo swoje i swoich pracowników » Szukasz partnera w projektowaniu inżynieryjnym i specjalistycznym? »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go już dziś »

 


Jak projektować instalacje najwyższej jakości »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jakich zabezpieczeń wentylatorów dachowych potrzebujesz »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy klimatyzacja jest zdrowa »

wentylacja

 



Kompendium wiedzy o procesach wymiany ciepła » Czy ogrzewanie może wpływać na nasze zdrowie »
pompy woda powietrze pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Jak dobrze odseparować wodę kanalizacyjna od gruntowej »

studzienka kanalizacyjna

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl