Sprawność Kotła .

[hajcung]

W okresie letnim podgrzewam wodę (CWU) paląc drewnem w kotle Viking 18kW po przeróbkach.Zwracam się z prośbę do forumowiczów o pomoc w obliczeniu sprawności mego kotła.Spaliłem 6,5kg bardzo suchego dębu i podgrzałem 270 litrów wody z temperatury 10 st C do 67st C.Jaka jest sprawność mego kotła ?Dzięki za pomoc w obliczeniach.

[m77]

Uzyskałeś ze spalania:

 

 Q1 = 15 MJ/kg * 6,5 kg = 97,5 MJ

 

Woda pochłonęła:

 

Q2 = 270 kg * (67-10) K * 4,19 kJ/kgK = 64,48 MJ

 

Sprawność kotła:

 

Q2/Q1 = 64,48 MJ / 97,5 MJ = 0,66

 

Około 66%.

 

PS. Oczywiście przy założeniu, że 6,5 kg spaliłeś dokładnie w tym czasie, kiedy podgrzewałeś wodę. Jeżeli jednak po odczytaniu temperatury wody zostało Ci w kotle trochę dopalającego się drewna to aby uzyskać dokładniejszy wynik, należałoby wyjąć je, zgasić i zważyć.

Edytowane 10 Maja 2011 przez m77

[Vlad24]

i pozostaje pytanie czy te 270l było w całości podgrzane do tej samej temperatury, kwestia miejsca umieszczenia czujnika.

 

 

 

[hajcung]

Uzyskałeś ze spalania:

 

 Q1 = 15 MJ/kg * 6,5 kg = 97,5 MJ

 

Woda pochłonęła:

 

Q2 = 270 kg * (67-10) K * 4,19 kJ/kgK = 64,48 MJ

 

Sprawność kotła:

 

Q2/Q1 = 64,48 MJ / 97,5 MJ = 0,66

 

Około 66%.

 

PS. Oczywiście przy założeniu, że 6,5 kg spaliłeś dokładnie w tym czasie, kiedy podgrzewałeś wodę. Jeżeli jednak po odczytaniu temperatury wody zostało Ci w kotle trochę dopalającego się drewna to aby uzyskać dokładniejszy wynik, należałoby wyjąć je, zgasić i zważyć.

Bardzo serdecznie dziękuję za wyliczenia.Drewno zostało całkowicie spalone.Nie wiem tylko jak rozkłada się temperatura wody w bojlerze stojącym pionowo z wężownicą spiralną umieszczoną w najniższej części zbiornika.Pomiar 67 st C pokazał termometr umieszczony tuż nad wężownicą w 1/4 wysokości bojlera licząc od dołu.Czy woda znajdująca się u góry może mieć wyższą temperaturę jeżeli kocioł pracował w pewnym okresie z temperaturą 80 st i na Ile to może mieć wpływ na zafałszowanie wyniku sprawności spalania?

[AdamGuitar]

Sprawność kotła będzie wyższa.

[SONY23]

Z pewnością po takim podgrzewaniu wody w zasobniku cwu pozostał jeszcze cały kocioł gorącej wody,która już nie oddawała ciepła do zasobnika więc należałoby znając jego pojemność (kotła) i temperaturę uwzględnić to w obliczeniu sprawności kotła, co automatycznie jeszcze ją podniesie. :)

[hajcung]

SONY dzięki za zainteresowanie się tematem.Licząc objętość ogrzewanej wody bratem pod uwagę: zasobnik CWU-210L+kocioł-55L+5L wody w rurach zasilających=270L

Biorąc pod uwagę warstwowy rozkład ciepła w bojlerze myślę,że mogę przyjąć sprawność mego kotła w granicach 70%.Wynik uzyskany na drewnie jest chyba nie najgorszy?

[SONY23]

Kolego hajcung napisz coś o kociołku i swoich w nim przeróbkach. Ciekaw jestem jaką masz temp. spalin na czopuchu i jaki dym lub jego brak uzyskujesz przy obecnych temperaturach na zewnątrz. Jaki masz komin i czy jest Twoim zdaniem wystarczajacy do tego kociołka ? :) Uwierz, że wszystkie uwagi są dla wielu z nas bardzo cenne. W sumie na forum prawie nic o tym kociołku nie ma więc przecierasz szlak ! A 70 % bez automatyki, PID-ów i innych cyrków to świetny wynik, niektórzy koledzy pisali, że ich kotły podajnikowe mają średnią sprawność na poziomie 50% !!!

[hajcung]

Kolego m77, jeszcze raz potrzebuję twojej wiedzy matematyczno-fizycznej.Jeśli możesz to policz mi sprawność kotła przy następujących danych .

Początkowa temperatura kotła-20st- 60L wody .Zasobnik CWU 210L góra 20st , dół 14st.Po spaleniu 6,5kg bardzo suchego drewna dębowego nagrzałem wodę w bojlerze 210L góra 78st dół 77st.Kocioł 60L 79st.Pomiary temperatur starałem się wykonać dość dokładnie.Drewno 99% zostało spalone.W piecu pozostała mi może garść węgla drzewnego.Za pomoc serdeczne dzięki .

[hajcung]

SONY23 witam.Postaram się trochę zaspokoić Twoją ciekawość odnośnie kotła Viking 18kw z Biawaru(są o podobnej nazwie chyba z Rybnika)Komin mam wykonany z cegły o kanale około 15cmX25cm.Wysokość 9,5 mb ciąg wystarczający..Wczoraj zmierzona na czopuchu temperatura po godzinie od rozpalenia kotła wynosiła 140stC.Dym z komina biały prawie nie widoczny w bardzo małej ilości w początkowej fazie palenia ,O przeróbkach kotła napiszę trochę póżniej .Pozdrawiam hajcung.

[m77]

Rachunek jest taki sam, trzeba tylko osobno policzyć kocioł i pojemnik, przyjmując średnie temperatury. Zauważ, że skoro mierzysz temperaturę pojemnika u góry i na dole, tak samo powinieneś postąpić z kotłem, bo wygląda na to, że pojemnik na początku był zimniejszy niż kocioł. Ale mniejsza z tym. W stosunku do poprzednich wyliczeń zmienia się ilość ciepła przejętego przez wodę:

 

Q2 = (210 kg * (77,5-17)  K + 60 kg * (79-20)  K ) * 4,19 kJ/kgK = 68 MJ

 

Sprawność kotła:

 

Q2/Q1 = 68 MJ / 97,5 MJ = 0,70

 

Około 70%.

[hajcung]

Dziękuję m77 za matematykę.Zasobnik miał różna temperaturę(góra-dół) ponieważ był zasilany z sieci wodociągowej wodą o temperaturze kilku stopni.Zaś kocioł stał w pomieszczeniu o temperaturze 20st.Zasobnik nie ogrzewa się grawitacyjnie tylko za pomocą obiegu wymuszonego.Ponieważ sterownik pompy wyłącza ją przy temperaturze 30st,więc nie było potrzeby mierzenia temperatury kotła na górze i dole.Takie uproszczenie chyba nie miało znaczącego wpływu na pomiar sprawności(w kotle tylko 60l wody} ?

[hajcung]

Dzisiaj zajrzałem do wymiennika w kotle i zobaczyłem coś ciekawego. Cały wymiennik jest pokryty białym nalotem. Jaka może być tego przyczyna? Czy świadczy to o właściwym spalaniu drewna? Nigdy nie sprawdzałem jak wygląda wymiennik przy spalaniu brzozy... Postaram się zamieścić zdjęcia, nie wiem czy uda mi się to.

[SONY23]

Taki widok w wymienniku, to marzenie każdego palacza. Aż mi się nie chce wierzyć, że temp. na czopuchu tylko 140 st. C., chyba bardzo dobrze muszą działać turbulizatory ? U mnie jest podobnie jak palę węglem ale przy drewnie to już trudniej, pewnie musiałeś mieć dużą temperaturę na kotle, coś koło 80 st. C.. A zimą też palisz drewnem, czy węglem i jak na to reaguje komin, nie pojawiają się" plamy z kawy" ?

[hajcung]

Drewnem palę tylko w okresie letnim,grzejąc CWU.Zimą z węglem to inna zabawa i inne temperatury spalin.W tej chwili spalam określoną ilość drewna z największą możliwą ilością powietrza.Miarkownik jest ustawiony na około 80st .Po godzinie palenia w kotle znajduję się prawie sam rozżarzony węgiel drzewny i zapewne dlatego taka temperatura spalin.Bardzo dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie przekażnika różnicowego sterującego załączaniem pompy.Takie rozwiązanie pozwala na maksymalny odbiór ciepła z kotła.

[Vlad24]

odbiór ciepła i tym samym sprawność będzie większa jeżeli przepływ wody przez kocioł będzie większy, a różnica zasianie powrót tym samym mniejsza.

Przydał by ci się do zabawy licznik ciepła, widział byś ile faktycznie tego ciepła wyprodukowałeś.

Co do powietrza, to przy drewnie faktycznie nie żałuj bo raczej trudno będzie uzyskać nadmiar tlenu w spalinach. Przy węglu już trzeba uważać bo np zwiększenie z 10% do 14% tlenu przełoży ci się na ok 8% spadek sprawności.