Z jaką mocą pracuje nasz piec?

[m77]

Przypuśćmy, że mamy piec retortowy opalany ekogroszkiem o mocy 25 kW i sprawności 85%. Gdyby taki piec pracował z maksymalną mocą, wówczas przez godzinę wytworzyłby ciepła:

 

25 kW * 3600s = 90 000 kWs = 90 MJ

 

W tym celu musi spalić doskonałego ekogroszku:

 

90 MJ / (27 MJ/kg * 0.85) = 3,92 kg

 

Dziennie około 94 kg. Przerażające, prawda?

 

W rzeczywistości spalamy dużo, dużo mniej. Po prostu dlatego, że nasz piec pracuje średno z dużo mniejszą mocą. Z jaką?

 

Jeśli spalamy 30 kg węgla dziennie, czyli 1,25 kg na godzinę, to w ciągu godziny produkujemy efektywnej energii:

 

1,25 kg * 27 MJ/kg * 0,85 = 28,688 MJ = 28688 kWs = 28688/3600 kWh = 7,97 kWh

 

Innymi słowy nasz piec pracuje ze średnią mocą 7,97 kW.

 

PS. Teraz rozumiecie, skąd się biorą te fantastyczne wynalazki, czyli piece elektryczne o mocy 7 kW. Po prostu nasze piece faktycznie tyle palą. Ale z tej mocy nie da się zejść już niżej ani o 1 wat. Gdyby przejść na elektryczność, takiej mocy musielibyśmy użyć w każdej sekundzie. No i potem zapłacić ...

[heso]

Dobre. Dzięki za te wyliczenia.

 

Mam jednak zastrzeżenie co do założonej sprawności, która może jest aktualna przy zupełnie

czystych ściankach kotła, ale przecież w czasie eksploatacji szybko pokrywa się izolującą

warstwą mieszanki smoły, sadzy i popiołu. Gdzieś czytałem, że każdy milimetr takiego osadu

to o 40 % mniejsze przejmowanie ciepła. Stąd pewnie znacznie większe zużycie eko-grochu, jak

czasami niektórzy sygnalizują. (zresztą dotyczy to każdego rodzaju paliwa stałego). Pozdr.

[marcin]

Mój 25kW piec przy dużych mrozach bodajże 2 lata temu (-30) potrafił "pociągnąć" z 65 kg dziennie. Z wyliczeń wynikało wtedy więc jakieś 17,3 kW. Do tego zjawisko o którym mówi Heso + CWU, która czasami grzeje się równocześnie - jednak cieszy te 7kW zapasu :)

 

Oczywiście takie teoretyczne obliczenia nie przystają do rzeczywistości w 100% - bo np. te 85% sprawności to nie dość, że przy idealnie czystych ściankach to jeszcze przy idealnych nastawach, idealnym paliwie, idealnych warunkach kominowych i idealnej ilości podawanego powietrza itp.

[m77]

Jeśli chodzi o tę sprawność 85%, to prawdę mówiąc u mnie w papierach stoi 88,9%, więc wydawało mi się że jest rozsądnie zaniżona, zwłaszcza że są kotły na rynku które mają ponad 91%. Z drugiej strony obejrzałem teraz kilka stron znanych producentów i bywa różnie. Na jednej z nich jest informacja, że minimalna wartość "wymagana ze względu na znak bezpieczeństwa ekologicznego" wynosi 78%. Tak więc chyba faktycznie, nawet do teoretycznych wyliczeń, trzeba brać około 80%. Oczywiście cały czas mowa o retortowych.

[heso]

Jak właściwie wylicza się tę sprawność w badaniach kotła przy wydawaniu atestu ?

Inaczej mówiąc, czym jest ta sprawność ? Wszyscy wiemy, że mnóstwo energii ulatuje kominem,

spaliny potrafią mieć 200- 250 st. C. Czy kocioł o sprawności 90 % wypuszcza tylko 10 %

wytworzonej energii do komina czy należy to rozumieć inaczej ?

[m77]

Jak właściwie wylicza się tę sprawność w badaniach kotła przy wydawaniu atestu ?

Nie wiem. Ale byłoby ciekawe dowiedzieć się ...

 

Ale z tego, co wyczytałem, generalnie są dwie metody liczenia sprawności kotła: bezpośrednia oraz pośrednia. W metodzie pośredniej dodaje się straty i suma ich odjęta od 100% to jest sprawność kotła. Z tych strat, które się uwzględnia, najważniejsze to kominowa oraz strata niepełnego spalania.

 

Dla obliczenia straty kominowej stosuje się empiryczny wzór Siegerta, w którym korzysta się z pomiaru temperatury spalin i zawartości dwutlenku węgla. Natomiast stratę niepełnego spalania można wyliczyć mierząc dodatkowo zawartość tlenku węgla.

 

Jak widać w metodzie empirycznej w ogóle nie badamy budowy kotła, tylko efekt spalania.

 

Jest tu pewna subtelność, ponieważ zmniejszając dopływ powietrza, obniżamy stratę kominową, ale zwiększamy stratę niepełnego spalania. Rzecz znana wszystkim z praktyki: albo niedopałki, albo ciepło uchodzi w komin. Gdzieś leży optymalna wartość, przy której suma tych strat osiąga minimum. Przy czym, strata kominowa jest kilkakrotnie większa od straty niepełnego spalania. Jest pytanie, czy producent musi wykazać doświadczalnie, że istnieje taki sposób palenia, gdy zachodzi to minimum, czy też może założyć, że taki sposób istnieje i teoretycznie to minimum wyliczyć. W tym drugim przypadku optymalny sposób palenia oczywiście istnieje obiektywnie, ale w praktyce może być trudny do osiągnięcia.

[majm2]

Witam.

Czytając Wasze rozprawy na temat mocy kotła prosiłbym o odpowiedz na pytanie :

-czy lepiej że kocioł pracuje z mniejszą mocą niz nominalna i jak to wpływa na zużycie paliwa

- czy moze lepiej żeby kocioł pracował z pełną mocą i jak to wpływa na zużycie paliwa

- jak optymalnie dobrać moc kotła żeby nie przepłacić za większą moc kotła a równocześnie żeby nie popłynąć na zużyciu węgla w sezonie.

Zależałoby mi bardziej na opiniech wziętych z praktyki niz teorii.

Pozdrawiam

[woku]

Pewnie, że najlepiej żeby pracował nominalnie, tylko że każdy musiałby mieć conajmniej kilka kotłów - każdy na inną temperaturę, bo otóż kocioł sie dobiera tak, by sprostał zapotrzebowaniu na ciepło w najzimniejsze dni, a że ostatnio mrozy -20 są rzadkością, więc nasze kociołki pracują dużo poniżej mocy nominalnej. Rozwiązanie jest takie, żeby zakupić odpowiedni bufor i paląc z mocą nominalną naładować bufor i wygasić kocioł do momentu konieczności kolejnego ładowania bufora, ale oczywiście odpowiednio duży bufor z dobrą izolacją to konkretne pieniądze, poza tym odpowiednia ilość miejsca na bufor.

 

Wojtek

[m77]

Małe uzupełnienie dotyczące kryteriów przyznawania znaku bezpieczeństwa ekologicznego.

http://www.ichpw.zabrze.pl/cms.php?getfile=166

 

Minimalna sprawność kotła potrzebna na uzyskanie certyfikatu:

 

Kotły zasypowe

klasa A: 80%

klasa B: 75%

 

Kotły z automatycznym podajnikiem

klasa A: 80%

klasa B: 78%

[m77]

Pytanie kol heso zainspirowało mnie do dokładniejszego przestudiowania tematu. Oto efekt:

 

Badania na znak bezpieczeństwa ekologicznego przeprowadza Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) w Zabrzu i na świadectwie wydanym przez ten instytut jest poświadczona sprawność kotła. Jeśli producent kotła nie chwali się takim świadectwem, to najprawdopodobniej go nie ma. Przy tym od roku 2006 obowiązują podwyższone kryteria, zgodne z normą PN-EN 303-5 dla klasy 3. Czasem więc producent umieszcza kopię dwóch świadectw, starsze (wciąż aktualne) i nowe potwierdzające zgodność z zaostrzonymi kryteriami. Świadectwo takie ważne jest trzy lata (na mój kocioł właśnie się skończyło, ha, ha :) ). Ciekawe też, ile kosztuja takie badania, na pewno swoje, a to musi odbić się na cenie kotła. To jeszcze jeden argument za tym, że tanie jest drogie. Nie jest przecież obojętne, czy sprawność kotła jest potwierdzona niezależnymi badaniami, czy trochę zassana z palca przez producenta. Wielu ludzi wykazuje jakąś awersję do słowa "ekologia" i nie przywiązują wagi do tego typu certyfikatów. A szkoda, bo sami na tym tracą.

[m77]

Dopiszę do tego wątku, może się komuś przyda...

 

Jak było powiedziane wcześniej, sprawność kotła można liczyć metodą bezpośrednią lub pośrednią. Metoda pośrednia polega na wyliczeniu sprawności kotła na podstawie analizy spalin. Liczy się straty i odejmuje od 100%.

 

Metoda bezpośrednia opiera się na badaniu efektywnego przekazywania ciepła i polega na pomiarze różnicy temperatur, szybkości przepływu wody w kotle, oraz ilości paliwa spalonego w jednostce czasu.

 

Norma europejska (EN-303-5) zaleca dokonywanie pomiaru sprawności kotła w sposób bezpośredni.

 

Dla celów domowych można oczywiście sprawność własnego kotła obliczyć na podstawie analizy spalin - potrzebny jedynie analizator spalin. Ale tego rodzaju wyliczenia nie mogą być podstawą certyfikatów, które powołują się na normę EN 303-5.

Przykład:

*******

Temperatura zasilania: 73,27 °C

Temperatura powrotu: 60,57 °C

gęstość wody: 0,98 kg/dcm3

Strumień wody: 1,01 m3/h

Moc efektywna (U1): 14,64 kW

 

Zużycie paliwa: 3,28 kg/h

Wartość opałowa: 17,23 MJ/kg (pellety)

Moc paleniska (U2): 15,68 kW

 

Sprawność (U1/U2): 93,3%