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

Eksploatacyjna sprawność kotła kondensacyjnego

Efficiency of condensing boiler
Fot. 1. Podłączenie gazowego kotła kondensacyjnego
Fot. 1. Podłączenie gazowego kotła kondensacyjnego
Fot. R. Śnieżyk

Na rynku pojawia się coraz więcej różnego rodzaju źródeł ciepła. Badania pokazują, że prawidłowo eksploatowany kocioł kondensacyjny zasilany gazem ziemnym może generować relatywnie niskie koszty.

Koszty gazu ziemnego oraz perspektywy ograniczeń jego dostawy stwarzają uzasadniony niepokój odbiorców ciepła. Ponadto stopniowo eliminuje się węgiel jako paliwo w gospodarstwach domowych i alternatywą może być właśnie gaz ziemny. Dla uzyskania maksymalnych korzyści należy w pełni wykorzystać możliwości tego paliwa.

W artykule przeanalizowano sprawność eksploatacyjną gazowego kotła kondensacyjnego na podstawie pomiarów wykonanych w mieszkaniu zamieszkanym przez trzy osoby.

W celu porównania kotłów różnych producentów oraz sprawności tych urządzeń wykonuje się badania energetyczne w ściśle określonych warunkach [1]. Kotłom gazowym poświęcono liczne publikacje, m.in. [2–5]. Na szczególną uwagę zasługuje publikacja [6] – opisano w niej wprawdzie „warunki rzeczywiste”, ale badania dotyczyły stanowiska laboratoryjnego i nie były wykonywane w warunkach dynamicznych, nie mają zatem praktycznego zastosowania.

Przeczytaj także: Dostawa ciepłej wody zasilanej gazowym kotłem kondensacyjnym >>

SPRAWDŹ ZAWARTOŚĆ >>
Projektowanie kotłowni wodnych
SPRAWDŹ CENĘ >>

Istotnymi elementami, które trudno ocenić, są zmienne potrzeby dotyczące przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz wahania zapotrzebowania na moc do centralnego ogrzewania. Charakter pracy kotła wymaga dostosowania chwilowej mocy do potrzeb. Ważnym aspektem jest również dobór parametrów (temperatury) instalacji.

Producenci kotłów gazowych, podając ich sprawność, kierują się wynikami badań laboratoryjnych. Warunki pracy urządzeń są wtedy niemal idealne, zatem z punktu widzenia użytkownika wartość sprawności z nich wynikająca jest niezbyt przydatna w codziennej eksploatacji.

Przy projektowaniu należy pamiętać o unikaniu przewymiarowania kotłów oraz o stosowaniu akumulacji ciepła i kotłów wielomodułowych (pracujących w kaskadzie).

Główną ideą przedsięwzięcia było maksymalne wykorzystanie gazu ziemnego za pomocą kotła kondensacyjnego. Podstawowym założeniem była praca kotła tylko z kondensacją. Cel ten zrealizowano przez zaprojektowanie instalacji centralnego ogrzewania z maksymalnymi parametrami: tzco/tpco = 55/35°C.

Wpłynęło to na około 2,64 razy większą powierzchnię grzejników niż dla tzco/tpco = 80/60°C. Ponadto ciepła woda użytkowa była podgrzewana w wymienniku przepływowym w zależności od chwilowych potrzeb. Maksymalna temperatury ciepłej wody użytkowej wynosi tcwmax = 50°C.

Odbiorcy uznali taką temperaturę c.w.u. za właściwą, mimo że jest niższa od zalecanej dla nowych budynków w rozporządzeniu o warunkach technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki.

Opis instalacji

Analizę przeprowadzono w mieszkaniu znajdującym się w budynku trzykondygnacyjnym zlokalizowanym w II strefie klimatycznej (temperatura zewnętrzna obliczeniowa: 18°C) [8]. Powierzchnia całkowita mieszkania znajdującego się na środkowej kondygnacji wynosi ok. 106 m2. Ciepła woda użytkowa przygotowywana jest dla trzech osób.

W poprzednim roku na potrzeby centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej (w sezonie ogrzewczym) zużyto 4 Mg koksu, co kosztowało użytkowników ok. 5 tys. zł. Latem c.w.u. podgrzewano w bojlerze elektrycznym, a koszt energii wyniósł 600 zł.

Dobrano jednofunkcyjny gazowy kocioł kondensacyjny o mocy nominalnej 20 kW. Na rys. 1 pokazano podłączenie kotła do instalacji.

Kocioł gazowy po stronie wodnej został opomiarowany za pomocą licznika ciepła typu Multical Compact, a także osobnego gazomierza (oprócz gazomierza głównego, który służy do rozliczeń z dostawcą gazu). Poza gazowym kotłem kondensacyjnym instalacja gazowa zasila kuchenkę czteropalnikową z elektrycznym piekarnikiem. 

Pomiary zużycia gazu i wytwarzanego ciepła

Instalacja została uruchomiona w październiku 2012 r., analizie poddano okres od 1 listopada 2012 do 31 października 2013 r. W tabeli 1 podano miesięczne wartości zużycia gazu ziemnego i wytwarzania ciepła przez kocioł kondensacyjny. Natomiast na rys. 2 pokazano przebieg zużycia gazu w ciągu roku.

W tabeli 1 podano wartości zużycia gazu na podstawie faktur za jego dostawy. Sumaryczne zużycie gazu ziemnego B = 2407 m3, natomiast do kotła kondensacyjnego Bk = 2321 m3. Ilość wyprodukowanej przez kocioł gazowy energii cieplnej Ek = 79,44 GJ (dane z licznika ciepła). Średnie właściwe zużycie gazu ziemnego wyniosło bk = 29,22 m3/GJ (bk = Bk/Ek).

W taryfie paliw gazowych z 2012 r. [9] podano wartość ciepła spalania Hs = 39,5 MJ/m3. Według [1] odpowiada to wartości opałowej Hi = 34,5 MJ/m3.

Ciepło gazu porównano z ciepłem wyprodukowanym przez kocioł. Posłużono się zależnością:

Ostateczne rezultaty obliczeń podano w tabeli 2.

Średnia sprawność gazowego kotła kondensacyjnego w ciągu roku wyniosła:

W przypadku sprawności odniesionej do ciepła spalania (Hs = 39,5 MJ/m3) uzyskamy sprawność ogólną:

Otrzymaną wartość należy uznać za bardzo wysoką. Została ona obliczona dla całego roku i jest nawet wyższa od uzyskanej w badaniach opisanych w publikacji [6].

Czytaj dalej: Sterowanie dostawą ciepła >>

   26.03.2014

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
7-8/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - WT 2021 dla budynków wielorodzinnych
  • - Klimakonwektory, belki i sufity chłodzące
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