Sprawność instalacji odbiorczych zasilanych gazowym kotłem kondensacyjnym

The gas condensing boiler heating installation efficiency
Sprawność instalacji odbiorczych zasilanych gazowym kotłem kondensacyjnym
Sprawność instalacji odbiorczych zasilanych gazowym kotłem kondensacyjnym
Fot. Vaillant

W publikacji oceniono sprawność instalacji odbiorczych (centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej) zasilanych z gazowego kotła kondensacyjnego na podstawie pomiarów przeprowadzonych w mieszkaniu zamieszkałym przez trzy osoby.

W poprzednich artykułach [1–3] opisano i przeanalizowano pracę gazowego kotła kondensacyjnego, instalacji centralnego ogrzewania oraz instalacji przygotowania ciepłej wody użytkowej.

W dotychczasowych publikacjach podano m.in. następujące informacje:

  • gazowy kocioł kondensacyjny wyprodukował w ciągu roku 76,44 GJ,
  • średnia w roku sprawność gazowego kotła kondensacyjnego wyniosła 99,2% (w odniesieniu do wartości opałowej gazu),
  • zużycie gazu ziemnego wyniosło 2324 m3,
  • koszt ciepła to 64,45 zł/GJ,
  • obliczeniowa moc cieplna do centralnego ogrzewania wynosi 12 kW,
  • zużycie ciepła na centralne ogrzewanie wyniosło 55 GJ,
  • jednostkowe zużycie energii do c.o. to 144,3 kWh/(m2 a),
  • zużywano ok. 86 l na osobę w ciągu doby,
  • do przygotowania ciepłej wody użytkowej zużyto 10,38 GJ,
  • średnia moc do przygotowania ciepłej wody użytkowej to 0,3 kW,
  • jednostkowe zużycie energii do c.w.u. wyniosło 22,3 kWh/(m2 a).

Założenia podstawowe

Główną ideą przedsięwzięcia było maksymalne wykorzystanie gazu ziemnego za pomocą kotła kondensacyjnego. Żeby to osiągnąć, kocioł powinien pracować tylko z kondensacją. Cel ten zrealizowano poprzez zaprojektowanie instalacji centralnego ogrzewania z maksymalnymi temperaturami: tzco/tpco = 55/35°C. Powoduje to konieczność zwiększenia powierzchni grzejników 2,64 razy w porównaniu z instalacją o parametrach tzco/tpco = 80/60°C.

Ciepła woda użytkowa była ponadto podgrzewana w płytowym wymienniku przepływowym, w zależności od chwilowych potrzeb. Maksymalna możliwa do osiągnięcia temperatura c.w.u. wyniosła tcwmax = 55,0°C (przy maksymalnej temperaturze za kotłem tzkmax = 58°C). Jest to zgodne z obowiązującymi przepisami [5], a odbiorcy uznali temperaturę c.w.u. za właściwą.

Opis analizowanego obiektu

Przypomnijmy, że analizę przeprowadzono w rzeczywistym mieszkaniu znajdującym się w budynku trzykondygnacyjnym zlokalizowanym w II strefie klimatycznej (temperatura zewnętrzna obliczeniowa tzobl = -18°C) [6]. Powierzchnia całkowita mieszkania znajdującego się na kondygnacji środkowej Fm » 106 m2, a kubatura Ve » 500 m3. Ciepła woda użytkowa jest przygotowywana dla trzech osób.

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

Przed modernizacją na potrzeby centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej (w sezonie ogrzewczym) zużyto w ciągu roku Bw = 4 Mg koksu. Paliwo miało wartość Kw = 5000 zł. Latem c.w.u. podgrzewano w pojemnościowym podgrzewaczu elektrycznym, a koszt energii Ke » 600 zł.

Dobrano jednofunkcyjny gazowy kocioł kondensacyjny o mocy Qnom = 20 kW. Kocioł gazowy został po stronie wodnej opomiarowany za pomocą licznika ciepła typu Multical Compact.

Przed kotłem zamontowano osobny gazomierz typu BK-G2,5M o wydajności nominalnej Qnom = 2,5 m3/h (Qmax = 4,0 m3/h; Qmin = 0,025 m3/h), który służy do rozliczeń z dostawcą gazu.

Poza kotłem kondensacyjnym instalacja gazowa zasila kuchenkę czteropalnikową z elektrycznym piekarnikiem. Gazomierz główny typu G4 o wydajności nominalnej Qnom = 4,0 m3/h (Qmax = 6,0 m3/h; Qmin = 0,04 m3/h) został zainstalowany wcześniej.

Pomiary zużycia gazu i wytwarzanego ciepła

Analizie poddano okres od 1 listopada 2012 do 31 października 2013 r. W tabeli 1 podano miesięczne wartości zużycia gazu ziemnego (Ho = 34,5 MJ/m3) i ilość wytwarzanego ciepła przez kocioł kondensacyjny, a także energii wykorzystanej do centralnego ogrzewania i ciepłej wody. Na podstawie tych danych wyliczono sprawność instalacji odbiorczych.

Na rys. 1 pokazano zużycie energii cieplnej w badanym okresie. Natomiast na rys. 2 przedstawiono sprawność kotła i instalacji w badanym obiekcie.

Na rys. 3 pokazano zależność sprawności całkowitej od zużycia energii gazu ziemnego, czyli pierwotnej. Na wykresie przedstawiono dwie funkcje opisujące tę zależność. Obie funkcje, wielomian i logarytmiczna, są niemal jednakowo dokładne w opisie zjawiska.

Z uwagi na prostotę opisu proponuje się używanie formuły w postaci:

Sterowanie dostawą ciepła

Ze względu na wysokie koszty układu pomiarowo-sterującego regulacja dostawy ciepła polegała w tym wypadku na wykorzystaniu programatorów czasowych umieszczonych na zasilaniu w energię elektryczną następujących urządzeń: kocioł, pompa obiegowa centralnego ogrzewania, pompa ciepłej wody użytkowej i pompa cyrkulacyjna. Użytkownicy programowali dostawę ciepła oraz pracę urządzeń w zależności od obecności w mieszkaniu w ciągu tygodnia.

Wskaźnik zużycia ciepła

Ocenę jakości budynku oraz ewentualnego ocieplenia stanowi wskaźnik zużycia ciepła do centralnego ogrzewania [7] definiowany zależnością:

W przypadku badanego obiektu wskaźnik ten wyniósł:

Ponadto wyznaczono wskaźnik zużycia ciepła w odniesieniu do całkowitego ciepła wytworzonego przez kocioł kondensacyjny (EK = 79,44 GJ):

Szczegółową analizę wskaźników rocznego zapotrzebowania na energię w budynkach wielorodzinnych (na podstawie danych statystycznych) przeprowadzono w publikacji [9]. Najciekawsze informacje dotyczą wartości eco w zależności od roku powstania budynków.

Wskaźnik ten zawiera się w zakresie: 88,8 > eco > 223,4 kWh/(m2  a) obiektów wybudowanych w latach od 2001–2011 (wartość najniższa) do roku 1945 (wartość najwyższa). Najbliższa otrzymana wartość (eco = 144,3 kWh/(m2  a)) odpowiada budynkom wybudowanym w latach 1991–2001 (eco = 155,3 kWh/(m2  a)). Jednak instalację badawczą wykonano w budynku z lat trzydziestych XX w.

   05.12.2014

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

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
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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