Laboratorium odnawialnych źródeł energii



Podobne dokumenty
Laboratorium odnawialnych źródeł energii

Pomiary ciepła spalania i wartości opałowej paliw gazowych

1. MPX 24 COMPACT - OPIS PRZYŁĄCZY, WYMIARY URZĄDZENIA

KATEDRA APARATURY I MASZYNOZNAWSTWA CHEMICZNEGO Wydział Chemiczny POLITECHNIKA GDAŃSKA ul. G. Narutowicza 11/ GDAŃSK

AUTOMATYKA I POMIARY LABORATORIUM - ĆWICZENIE NR 15 WYMIENNIK CIEPŁA CHARAKTERYSTYKI DYNAMICZNE

Laboratorium odnawialnych źródeł energii

Zestawienie. 4. Kotły stojące gazowe / olejowe i opcjonalne sterowniki. Kotły stojące gazowe / olejowe i opcjonalne sterowniki

Kocioł TEKLA DRACO VERSA 24kW

Hoval Cosmo Ekonomiczny kocioł grzewczy o mocach 100 do 1450 kw

Sterowanie kotłem gazowym - regulatory

Cerapur Comfort. Kod: ZWBR 35-3E. Producent:

Środowiskowa analiza optymalizacyjno porównawcza możliwości wykorzystania systemów alternatywnych zaopatrzenia w energię i ciepło

Zestawienie. 4. Kotły stojące gazowe / olejowe i opcjonalne sterowniki. Kotły stojące gazowe / olejowe i opcjonalne sterowniki

Materiały pomocnicze do laboratorium z przedmiotu Metody i Narzędzia Symulacji Komputerowej

Nagrzewnica elektryczna LEO EL

Wiszące kotły gazowe i stojące centrale grzewcze do c.o. i c.w.u. zestawienie. Logamax plus GB Logamax plus GB162-15

System pomiarowy kotła wodnego typu WR-10 pracującego w elektrociepłowni Ostrów Wlkp. informacje dodatkowe

Informacje o produkcie jako wymagany przez Rozporządzenie UE Nr 811/2013 i 813/2013

c kocioł sklep rado KOTŁY GAZOWE O MOCY KW > NOWOŚĆ!! Vaillant VUW 240/5-3+montaż gratis

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory 1. Ilość ciepła na potrzeby c.w.u.

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski

ZEFIRO ECO [7,1-18,9 kw] SKY ECO F [7,6-19,5 kw] ROZDZIAŁ 12 GAZOWE, PRZEPŁYWOWE PODGRZEWACZE WODY

Ćwiczenie 425. Wyznaczanie ciepła właściwego ciał stałych. Woda. Ciało stałe Masa kalorymetru z ciałem stałym m 2 Masa ciała stałego m 0

Projektowana charakterystyka energetyczna

Wyznaczania efektywności energetycznej urządzeń gazowych z zamkniętą i otwartą komorą spalania

Laboratorium odnawialnych źródeł energii. Ćwiczenie nr 5

WSPÓŁPRACA UKŁADU SKOJARZONEGO Z TURBINĄ GAZOWĄ Z SYSTEMEM ELEKTROENERGETYCZNYM I SYSTEMEM CIEPŁOWNICZYM MIASTA OPOLA

Najnowsze technologie eksploatacji urządzeń grzewczych

ANALIZA MOŻLIWOŚCI RACJONALNEGO WYKORZYSTANIA WYSOKOEFEKTYWNYCH SYSTEMÓW ALTERNATYWNYCH ZAOPATRZENIA W ENERGIĘ I CIEPŁO

Pompa ciepła powietrze woda do ciepłej wody użytkowej WWK 221/301/301 SOL electronic

KOTŁY GAZOWE , ,00 24 gaz

Projektowana charakterystyka energetyczna

Przyjazne Technologie. Nagrzewnice powietrza LH Piece nadmuchowe WS/WO

ZESTAWY PAKIETOWE. KON m i SANICAL EXCELLENT

12.1. Proste obiegi cieplne (Excel - Solver) Proste obiegi cieplne (MathCad) Proste obiegi cieplne (MathCad) Proste obiegi cieplne

Część I. Obliczenie emisji sezonowego ogrzewania pomieszczeń (E S ) :

Kocioł TEKLA SOLITEK 36/41kW

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

ĆWICZENIE NR 4 WYMIENNIK CIEPŁA

Kocioł jest wyposażony w palenisko retortowe do którego dostarczone jest paliwo z zasobnika za pomocą podajnika ślimakowego.

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

Rodzaj nadawanych uprawnień: obsługa, konserwacja, remont, montaż, kontrolnopomiarowe.

Konsekwencje termodynamiczne podsuszania paliwa w siłowni cieplnej.

BIOPELLET TECH S BIOPELLET (PLUS)

Wpływ sposobu ogrzewania na efektywność energetyczną budynku

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

6. Schematy technologiczne kotłowni

Projektowana charakterystyka energetyczna

7. Dlaczego każdy odbiorca musi zamawiać odpowiednią moc cieplną? Jakie są konsekwencje zbyt małej mocy zamówionej?

Projektowana charakterystyka energetyczna

4. SPRZĘGŁA HYDRAULICZNE

K18 IDEALNE OGRZEWANIE DLA TWOJEGO DOMU GAZOWA ABSORPCYJNA POMPA CIEPŁA K18.GAZUNO.PL. Technologię gazowych absorpcyjnych pomp ciepła rekomendują:

Rozdział 10 Żeliwne kotły grzewcze z palnikiem atmosferycznym średniej i dużej mocy

Rozdział 8 Żeliwne kotły grzewcze z palnikiem atmosferycznym średniej i dużej mocy. Logano G334 Logano G434. str do str.

Dlaczego pompa ciepła?

Wszystkie rozwiązanie techniczne jakie znalazły zastosowanie w Avio kw zostały wykorzystane również w tej grupie urządzeń.

podgrzewacze wody zbiorniki ze stali nierdzewnej

Moduł Solarny SM1. Obsługa systemów solarnych we współpracy z regulatorem kotłowym Vitotronic 100 / 200

Projektowana charakterystyka energetyczna

Projektowana charakterystyka energetyczna

Polskie Normy. Kotły i systemy kominowe

Projektowana charakterystyka energetyczna

Jak dobrać moc i sprawność kotła dla domu jednorodzinnego?

VIESMANN VITOCROSSAL 300 Gazowy kocioł kondensacyjny 26 do 60 kw

OPIS WYMAGAŃ TECHNICZNO UŻYTKOWYCH

Projektowana charakterystyka energetyczna

Supraeco A SAO 80-2 ACM solar A ++ A + A B C D E F G A B C D E F G. kw kw /2013

Warszawa, dnia 24 lutego 2015 r. Poz. 247 ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY I ROZWOJU 1) z dnia 17 lutego 2015 r.

NR KAT. PRODUKT MOC [kw] OPIS CENA [NETTO PLN] 0RGZ3AXA TP3 COND 65 18,0-65,0

Dlaczego pompa ciepła?

Moduł solarny SM1. Moduł solarny SM1. Obsługa systemów solarnych we współpracy z regulatorem kotłowym Vitotronic 100 / 200

Pompa ciepła do c.w.u. Supraeco W. Nowa pompa ciepła Supraeco W do ciepłej wody użytkowej HP 270. Junkers

Jerzy Żurawski Wrocław, ul. Pełczyńska 11, tel ,

Kocioł TEKLA ECONOMIC 26kW

Schematy instalacji solarnych. Schemat 1

2. Program produkcyjny kotłów i urządzeń grzewczych Brötje podstawowe dane techniczne

Innowacyjny układ odzysku ciepła ze spalin dobry przykład

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

(Tekst mający znaczenie dla EOG) (2017/C 076/02) (1) (2) (3) (4) Miejscowe ogrzewacze pomieszczeń na paliwo stałe

Poradnik instalatora VITOPEND 100-W

Dlaczego VU ecotec plus?

Kocioł TEKLA TYTAN 68/88kW

Ekonomiczna analiza optymalizacyjno porównawcza możliwości wykorzystania systemów alternatywnych zaopatrzenia w energię i ciepło

Kontrola procesu spalania

DEFRO Bio Slim 15 kw kocioł piec na pelet pellet

Kocioł LECHMA na pelety z zespołem wodnym 13.7kW

Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej

ORLIGNO 100 z układem do spalania peletu

Ćwiczenia 1 Dobór kotłów i sezonowe zapotrzebowanie na paliwo

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

(2)Data zgłoszenia: (57) Układ do obniżania temperatury spalin wylotowych oraz podgrzewania powietrza kotłów energetycznych,

Wienkra: Hydro Kit - Moduł centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej dla systemów MULTI V

Załącznik Nr 3 : Gwarantowane parametry techniczne

Kocioł TEKLA DRACO DUO MULTI 30kW

BIOPELLET / BIOPELLET PLUS

MIKROPROCESOROWY REGULATOR TEMPERATURY KOTŁA C.O. + C.W.U.

Transkrypt:

Laboratorium odnawialnych źródeł energii Temat: Badanie kotła ATOLA 7 z podgrzewaczem C.W.U. firmy Veissmann. Politechnika Gdańska Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej VI semestr

. Wstęp. Badany kocioł jest niskotemperaturowym kotłem gazowym z palnikami inżektorowymi, z bezstopniową i automatyczną regulacją wody w kotle. Jest on wykonany z żeliwa sferoidalnego. Pracuje w układzie pionowym z chłodzoną, również od dołu, komorą spalania. Chłodzenie komory spalania pozwala na obniżenie emisji tlenków NOx do atmosfery. Jest to istotny czynnik, gdyż przy dwukrotnym wzroście temperatury spalania emisja ww. tlenków do atmosfery wzrasta 20-tokrotnie, a ich zawartość w atmosferze ma duży wpływ na powstawanie tzw. kwaśnych deszczy bardzo destrukcyjnego i niebezpiecznego dla obecnej przyrody zjawiska, wywołanego ludzką działalnością. Badany kocioł jest również wyposażony w sterowaną silnikiem przepustnicę, która dławi dopływ powietrza w czasie postojów, przez co zredukowano straty gotowości ruchowej. Kocioł posiada dobrą izolację cieplną o współczynniku przenikania ciepła k = 0.45 W/(m²K). Izolacja ta w połączeniu z chłodzoną komorą spalania zapewniają minimalne straty ciepła do otoczenia, a co za tym idzie dużą sprawność kotła. Kocioł ten można stosować do centralnego ogrzewania obiektów o powierzchni do 50m². W połączeniu z podgrzewaczem może on służyć także do zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową. Wygodę obsługi kotła zapewnia regulator Trimatic-MC z cyfrowym zegarem sterującym pracą kotła w cyklu dziennym i tygodniowym z kompensacją pogodową. Schemat kotła przedstawia poniższy rysunek.

2. Przebieg pomiarów. Z bilansu energii wynika, że energia chemiczna zawarta w paliwie QB częściowo zostaje wykorzystana na podgrzanie wody Qu, resztę stanowią straty Qs: QB= Qu + QS [kj] Strumień energii chemicznej paliwa i moc cieplna kotła wynoszą: QB = B*Hu [kj] Qu = mcp(tw2-tw) [kj] gdzie: B [m³/s] strumień paliwa o wartości opałowej Hu [kj/m³], m [kg/s] strumień masy wody o temperaturze wlotowej tw i wylotowej tw2 [ C], natomiast cp to ciepło właściwe wody [kj/(kgk)]. Sprawność brutto kotła wynosi: ŋ = QU QB 00%. Schemat stanowiska pomiarowego przedstawia poniższy rysunek.

Pomiary mocy i sprawności cieplnej kotła przeprowadza się w stanie ustalonym. Kocioł jest podłączony poprzez kolektory ciepłej i zimnej wody do wymiennika ciepła. Regulując natężeniem wody sieciowej w wymienniku (nastawy zaworów w grzejnikach) można regulować temperaturą wody powrotnej tw2 i tym samym różnicą temperatur na wlocie i wylocie kotła. Dzięki pomiarowi objętościowego natężenia przepływu wody z kotła można, po przemnożeniu i scałkowaniu, wyznaczyć ilość ciepła przekazywanego z kotła do odbiornika (moc cieplna kotła) zgodnie ze wzorem: Q = m*cp*( tw2-tw)dτ [GJ] Qu = Q τ [kw] Strumień energii chemicznej paliwa: QB = B*HU τ [kw]. Sprawność cieplna kotła: ŋ = QU 00% [%]. QB 3. Wyniki pomiarów. W trakcie pomiarów otrzymano następujące wyniki. t [min] B [m3] tw [ C] tw2 [ C] Vw [l/godz] nastawa 0,52 29,6 26,5 66 5,63 35,9 30,7 629 0,74 48,5 39,4 625 3 5,75 44,2 39,3 609 20,75 43,8 39,6 6 25,85 42,8 39 633 30,88 50,9 44,6 627 35,88 45,5 4,4 628 4 40,897 43,8 40,4 67 45,99 46,2 4,5 627 50,99 43,8 40,7 625 55 2,004 44,3 4 628 5 60 2,7 45,8 4,8 639 65 2,203 60, 50,9 624 Przy użyciu wymienionych powyżej wzorów obliczono moce pobrane przez kocioł od gazu, dostarczona do wody oraz moc strat, a także sprawności kotła w poszczególnych momentach. Wyniki owych obliczeń, a także rachunek błędów przedstawiono poniżej. Niepewności: - pomiaru czasu: niepewność eksperymentatora: e = 5s = 0,083 min.; niepewność wzorcowania: w = 0,s = 0,0067 min; St = 3 e 2 + 3 w 2 = 0,0479 min = 2,87s. - pomiaru objętości gazu: niepewność eksperymentatora: e = 0,005 m3; niepewność wzorcowania: w = 0,00 m3; SB = 3 e 2 + 3 w 2 = 0,00294 m3; - pomiaru temperatury : niepewność eksperymentatora: e = 0; niepewność wzorcowania: w = 0,0 stc; ST = 3 e 2 + 3 w 2 = 0,00577 stc;

- pomiaru objętości wody: niepewność eksperymentatora: e = 0; niepewność wzorcowania: w = 0, l/godz ; SVw = 3 e 2 + 3 w 2 = 0,0577 l/godz; - obliczenia strumienia masy wody: Sm = ρ*sv2 ; - obliczenia strumienia energii gazu: SQB = H*SB 2 + τ H*B*Sτ τ2 2 ; - obliczenia mocy cieplnej kotła SQU= cp* tw* t *Sm 2+ mcp τ *StW τ τ 2 + m*cp* tw *Sτ τ 2+ m*cp* tw* t* τ 2 τ2 ; - strumienia strat energii : Qs = SQG2 + SQU2 ; SQs - sprawności : Sη = 2 + SQG SQG QG2 2 ; - strumienia masy wody : Sm = ( ρ*sv) 2 = 0.024; Wyniki obliczeń: m [kg/s] Sm [kg/s] QB [kw] SQB [%] Qu [kw] SQU [%] Qs [kw] SQS [%] ŋ [%] Sη [%] 0,706 0,000670 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,740 0,000670 2,8333 34,42 3,7643,984 9,069 34,4700 29,3320 25,9928 8 0,723 0,000670 2,8333 7,78 6,5348 2,8069 6,2986 7,4066 50,9202 24,232 8 0,679 0,000670 8,9444,446 3,4305,482 5,540,545 38,353 2,897 0 0,684 0,000670 6,7083 8,5820 2,9508,269 3,7575 8,6754 43,9878 26,8625 0,745 0,000670 7,7000 6,8646 2,7664,595 4,9336 6,968 35,927 8,9949 0,728 0,000670 7,0000 5,798 4,5434,8304 2,4566 6,0056 64,9056 28,6365 0,73 0,000670 6,0000 4,9023 2,968,2299 3,0382 5,0543 49,3625 24,6096 0,70 0,000670 5,4979 4,2893 2,432,046 3,0847 4,439 43,8930 23,6709 0,728 0,000670 6,056 3,825 3,390,3863 2,754 4,0567 55,525 24,9020 0,723 0,000670 5,4950 3,43 2,2290 0,9653 3,2660 3,5643 40,5638 20,922 0,73 0,000670 5,333 3,9 2,3842,066 2,749 3,2806 46,4463 23,072 0,76 0,000670 5,8042 2,859 2,9407,2007 2,8635 3,00 50,665 22,3598 0,73 0,000670 6,295 2,6392 6,588 2,644-0,4523 3,748 07,378 9 43,2267

Poniższy wykres przestawia zależność sprawności od nastawy (temperatury odbiornika) oraz mocy cieplnej kotła (Qu). 20 sprawność od nastawy/mocy kotła 00 80 [%] 60 40 20 0 h(nastawa) h(qu) Liniowy (h(qu)) Liniowy (h(nastawa)) 0 2 nastawa/moc 3 cieplna 4 5 6 7 4. Wnioski. Badany kocioł nie osiągnął w trakcie doświadczenia swojej mocy znamionowej ze względu na stosunkowo wysoką temperaturę otoczenia, co powodowało również częste odcięcia ogrzewania. Największą moc strat można zaobserwować na początku grzania, co wynika z nie rozgrzanej instalacji wodnej są to straty na ogrzanie owej instalacji. Jednocześnie w okresie tym nastąpiło największe spalanie, ponieważ woda w instalacji miała wtedy najniższą temperaturę, wobec czego czujniki wbudowane w kocioł wymuszały intensywne ogrzewanie tej wody. Zmiana nastaw na wyższe umożliwiła dalsze ogrzewanie wody, gdyby tego nie uczyniono kocioł włączałby się w późniejszym czasie w większych odstępach czasu. Rosnący charakter prostej obrazującej zależność sprawności od nastawy oraz mocy cieplnej kotła sugeruje spory zapas mocy kotła, co jest w pełni zrozumiałe kocioł został zaprojektowany tak, aby sprostał surowszym wymaganiom, niż postawione przed nim w stosunkowo ciepły dzień. Wszystkie wartości sprawności są obarczone sporym odchyleniem, czego powodem jest duże odchylenie wartości mocy zawartej w spalonym gazie, która była obliczana min. z objętości spalonego gazu. Objętość ta była mierzona miernikiem mechanicznym, prawdopodobnie to miało największy wpływ na odchylenie wyniku. Ostatnia wartość sprawności z pewnością można pominąć, gdyż jest ona obarczona zbyt dużym odchyleniem.