Moc Palnika Retortowego

[Robercikus]

Witajcie dobrzy ludzie :-)

 

Pytanie do znawców tak teorii, jak i praktyki...

W nawiązaniu do niedawnej dyskusji na łamach tego forum odnośnie mocy palnika. Chciałbym Was zapytać o sposoby obliczania tejże mocy i ewentualnej regulacji.

 

Nie jestem specem, ale na mój 'chłopski rozum' moc jest pochodną trzech parametrów - ilość podanego węgla, ilość podanego powietrza, czas przerwy między podawaniem w trybie 'praca' - i przekłada się bezpośrednio na ilość spalonego węgla w ciągu godziny. Mowa oczywiście o prawidłowo spalonym węglu, bo tylko w takim przypadku można mówić o maksymalnym wyzyskaniu ciepła podczas spalania - szary proszek z niedużą ilością grudek o niskiej twardości - rozpadających się w palcach - wielkości małej i średniej fasoli.

 

I tak...

Węgiel ma wartość opałową w granicach 7,5 kWh na kilogram. Skoro palnik daje radę spalić - efektywnie - 1 kg węgla w ciągu godziny przy pełnej mocy - to znaczy w trybie praca bez okresów podtrzymania w tym czasie, to znaczy, że palnik ma moc 7,5 kW. Jeżeli natomiast ta wartość się zwielokrotnia, to też moc jest odpowiednio wyższa. Dla dwóch kg węgla na godzinę moc nominalna będzie 15 kg, dla trzech 22,5 kg i tak dalej...

Chodzi oczywiście o moc samego palnika i nie jest to tożsame z mocą kotła..., bo ten ma jeszcze wymiennik i tu już mówimy o sprawności odzyskiwania ciepła...

Czy tak?

 

Kiedy zatem kocioł spala określoną ilość węgla, można mówić o konkretnej mocy z jaką pracuje... Czyli jeśli spalił w ciągu doby np 15 kg, to jego średnia moc wyniosła ok 4,68 kW. Mamy tu jednak okresy przerwy - podtrzymanie - i okresy pracy. Jeśli zatem zmierzymy ile czasu wynosiły w ciągu całej doby sumarycznie okresy pracy, to mamy czas pracy dla spalenia owych 15 kg węgla. Czyli dla przykładu...

Kocioł załącza się na 8 minut i po doprowadzeniu do temp zadanej stoi w podtrzymaniu 1 godz. W takim razie pracuje w trybie praca przez ok 170 minut. zatem spala 5,29 kg węgla na godzinę.

Trzeba jeszcze uwzględnić okresy podtrzymania, bo są one tutaj długie i będą znaczące. Czas ich trwania w ciągu doby to ok 1250 minut i węgiel podawany jest w ilości 50 gramów co 20 minut, zatem na podtrzymanie zużywane jest ok 3,1 kg węgla. Dla pracy ciągłej pozostaje zatem niecałe 12 kg węgla, czyli nasz palnik spala 4,2 kg węgla na godzinę co daje moc

31 kW.

 

Przytoczone wyliczenia mają charakter bardzo przybliżony i orientacyjny, dlatego dopuściłem się pewnych zaokrągleń, ale chodzi mi bardziej o sposób rozumowania, niż o dokładne wyliczenia w tym momencie. dlatego proszę Was o konstruktywną krytykę.

 

Czy tak się to oblicza?

Czy moc palnika można modyfikować - jak?

Czy taka praca jest ekonomiczna - na ile?

Czy lepiej, by kocioł pracował z mocą małą, a dłużej był w trybie praca i krócej w podtrzymaniu?

Jak to osiągnąć, gdyby okazało się to korzystne?

 

To takie luźne dywagacje i zapraszam do dyskusji, bo... chcę zgłębić wiedzę i... być może zracjonalizować swoje podejście do tematu :-).

 

pozdrawiam

Robert G.

[m77]

Skoro mamy luźne dywagacje, to kilka uwag na temat, trochę od innej strony...

 

Ponieważ analiza mocy na ogół związana jest z ekonomią palenia, to znaczy po to się za to bierzemy, aby dojść do jakichś ekonomicznych wniosków, warto wiedzieć, że podstawą analizy kosztów jest rozdzielenie kosztów stałych od zmiennych.

 

Kosztem stałym jest w tym wypadku ilość węgla która się spala w podtrzymaniu. Jest to wartość stała, niezależna od zapotrzebowania na ciepło. Po prostu ileś tam węgla trzeba "zmarnować", aby kocioł nie zgasł. Kosztem zmiennym jest natomiast ilość spalanego węgla w relacji do zapotrzebowania na ciepło. Można oczywiście wyliczać średnią moc, łącząc koszty stałe ze zmiennymi, ale wynik nie będzie prowadził do wiarygodnych wniosków z punktu widzenia ekonomii. Podział kosztów na stałe i zmienne jest podstawą analizy kosztów.

 

Koszt stały najlepiej wyznaczyć przed sezonem palenia, rozpalić kocioł, odciąc go od instalacji i zobaczyć ile spali na dobe wyłącznie w celu własnego nie zgaśnięcia. Różne czynniki mogą mieć wpływ na to ile tego będzie, także typ węgla.

 

Generalnie ilość spalanego węgla w odpowiedzi na zapotrzebowanie na ciepło powinna być proporcjonalna do różnic temperatur wewnątrz domu i na zewnątrz, a więc da się w przybliżeniu określić ile spalimy w zimie na podstawie tego ile spalamy jesienią. Pod jednym warunkiem, że wyliczymy osobno koszt stały.

 

Jeśli natomiast liczymy sobie średnią moc palnika dzieląc ilość spalonego paliwa przez średni czas w jakim to zostało spalone, to wynik będzie względny i będzie miał znaczenie dla określonej pory roku. I na podstawie takiego wyniku trudno będzie coś prognozować.

 

Warto o tym pamiętać.

[Robercikus]

Skoro mamy luźne dywagacje, to kilka uwag na temat, trochę od innej strony...

 

Ponieważ analiza mocy na ogół związana jest z ekonomią palenia, to znaczy po to się za to bierzemy, aby dojść do jakichś ekonomicznych wniosków, warto wiedzieć, że podstawą analizy kosztów jest rozdzielenie kosztów stałych od zmiennych.

 

Kosztem stałym jest w tym wypadku ilość węgla która się spala w podtrzymaniu. Jest to wartość stała, niezależna od zapotrzebowania na ciepło. Po prostu ileś tam węgla trzeba "zmarnować", aby kocioł nie zgasł.

[..]

Warto o tym pamiętać.

 

Pewnie masz rację, ale... jakoś wydaje mi się, że skoro kocioł 'stoi' i jest żar na retorcie, to węgiel się jednak spala, a spalaniu zawsze towarzyszy ciepło wydzielane w tym procesie. Myślę, że nie do końca słuszne jest stwierdzenie, że to ciepło jest stracone.

Na pewno nie może ono być tak skutecznie wyzyskane, jak ciepło spalania wydzielane podczas 'pracy' palnika, ale na pewno też nie pozostaje ono bez wpływu na szybkość wychładzania się kotła w stanie podtrzymania... :-)

Chyba nie można ot tak prosto potraktować owe koszty stałe jako stratę...

Może ktoś robił jakieś symulacje i ma konkretne wyliczenia przedstawiające tę kwestię...?

pozdrawiam

Robert G.

[m77]

Nie chodzi o to, że jest stratą, tylko że jest wartością stałą, nie jest proporcjonalne do zapotrzebowania na ciepło. Moc palnika powinna być proporcjonalna do zapotrzebowania na ciepło (do prędkości stygnięcia domu), ale obecność czynnika stałego zaburza takie wyliczenia i - zwłaszcza przy niskich mocach - łatwo jest wyciągnąć mylne wnioski.