Kazánkiválasztás. 1. számú fólia hó. Buderus Akadémia 2011: Kazánházak: Kazánkiválasztás. Buderus F téstechnika Kft. Minden jog fenntartva!

Átírás

1 Kazánkiválasztás 1. számú fólia

2 A metán égése H H C H H O O O O O C O H O H H O H CH O 2 CO 2 + 2H 2 O + Metán Oxigén Széndioxid Vízg z érték (földgáz) (leveg ) (alsó f érték) A keletkez vízg z is jelent s energiatartalommal rendelkezik! Ez 11% többlet, az alsó f értékre vonatkoztatva. A hagyományos technika elméleti határa 100 % hatásfok A kondenzációs technika elméleti határa az égésh (fels f érték), azaz 100 % (f érték) + 11% (a képz víz párolgásh je) = 111% 2. számú fólia

3 Hagyományos kazánok Égésh A cél az volt, hogy a kazángyilkos vizet biztosan eltávolítsuk a kazánból és a kéményb l. Az energia olcsó volt, és a korabeli elektronikák és a szakmai gyakorlat magasan tartotta az el remen h mérsékletet. érték, 100% 86% Hasznos energia 11%, a vízg z energiatartalma 10%, füstgáz veszteség 4%, sugárzási veszteség A megjelen kondenzátum a széndioxiddal szénsavat képez, és megtámadja a kazán anyagát (vas) és a mész alapú habarcsokat a béleletlen kéményekben. Ez az elméletileg elérhet legmagasabb érték, de a gyakorlatban nem ritka a 70-80% körüli hatásfok. 3. számú fólia

4 A f berendezés veszteségei, a csökkentés lehet ségei Sugárzási veszteség: A kazán és a kazánházban lév elemeknek a kazánház felé leadott energiája. Q Füst Füstgáz veszteség: A kéményen keresztül, a füstgázzal távozó meleg Rendelkezésre állási veszteség: Ha jelent sen túl van méretezve a kazán, akkor rövidebb ideig üzemel, és hosszabb ideig várakozik. Ilyenkor a készülék lehül. Q Sug Q H Ha csökkentjük a tési rendszer h mérsékletét annyira, amennyit a kazán még károsodás nélkül elvisel, ezek a veszteségek értelemszer en csökkennek. Q Be Q Be égésh 4. számú fólia

5 Alacsonyh mérséklet kazánok Égésh érték, 100% 94% Hasznos energia A kazán szabályozója a visszatér h mérsékletre szabályoz úgy, hogy a kondenzációt még elkerülje. Megjelent a változó el remen h mérséklet és a talpponti h mérséklet. Az égéstermék még részben gravitációsan távozik, de a falikazánoknál megjelenik a ventilátor. 11%, a vízg z energiatartalma 5%, füstgáz veszteség 1%, sugárzási veszteség A meglév hagyományos kazánnal összehasonlítva: A kémények bélteltek lettek, kondenzátum gy jt vel, de alapvet en ezek még száraz üzemre voltak tervezve. legalább 17,5% megtakarítás! Ennél jobb hatásfok csak a kondenzációs technika alkalmazásával érhet el. 5. számú fólia

6 A f berendezés veszteségei, a csökkentés lehet ségei A vízg z energiatartalma, mint veszteség: A tüzelés során keletkez vízg z párolgásh je, amit úgy veszítünk el, hogy ez a víz g z halmazállapotban távozik a kéményen keresztül. Q Füst Hasznosítsuk ezt a párolgásh t úgy, hogy a víz lecsapódjon! Ehhez megfelel en hideg felületre van szükség a kazánban, azaz tovább kell csökkenteni a tési rendszer mérsékletét. Ez az el bbiekben megismert veszteségeket is tovább csökkenti! Q Sug Q H Q Be Q Be égésh 6. számú fólia

7 Kondenzációs kazánok Égésh, 111% 108% Mér nem ellenség a kondenzátum, s t, maga a kondenzáció a cél. A kazán anyaga már ki kell bírja a nedvességet, a kéménynek szintén. A füstgáz magától már nem megy el, ezért mindenképpen ventilátort kell alkalmazni. Valamennyi kondenzációs kazán egyben turbós is. 2%, füstgáz veszteség 1%, sugárzási veszteség Az égéstermék elvezetések már a folyamatos nedves üzemre alkalmasak, és megfelel en tömörek. Hasznos energia A meglév hagyományos kazánnal összehasonlítva: legalább 35% megtakarítás! 7. számú fólia

8 A kondenzációról elterjedt tévhitek Gyakori tévhit, hogy mivel a víz nálunk 100 C körül forr, ezen a h fokon történik a kondenzáció is, illetve a vízg z h mérséklete is legalább 100 C. Néhány gyakorlati példa, amib l a laikus is azonnal beláthatja, hogy ez nem így van: A hévízi tó ködsüvege télen A télen meglátszó lehelet A rossz h szigetelés ablakon lefolyó nedvesség A növényeken kicsapódó harmat A söröspohár oldalán megjelen nedvesség Ezek egyike sem közelíti meg a 100 C-ot! 8. számú fólia

9 Igények A tervezéskor a kazánt a fogyasztó/beruházó/üzemeltet lehet ségei és igényei, valamint a tervezett rendszer igényei határozzák meg. Figyelembe kell venni az alábbiakat: Technológia vagy f tés? Rendszerh mérsékletek Rendszerkialakítás Elhelyezési lehet ségek Akusztikai feltételek Légellátási sajátosságok Üzembiztonság Változó h igény, széles moduláció igény Üzemanyag 9. számú fólia

10 Technológia vagy f tés? A technológiai h szolgáltatás más jellemz kkel bír, mint a f tés. A f tésnél egy átmeneti üzemszünet vagy teljesítmény csökkenés (például a kazánvédelem vagy az ég szakaszos üzeme miatt) nem okoz gondot. A technológia ezzel szemben nem állhat le! Például, ha nagy a terhelés, túl hideg lesz a visszatér, belép a kazánvédelem, megindul a visszakeverés. Ezért kisebb lesz a kimen teljesítmény, és a visszatér még hidegebb lesz. Ilyenkor újabb teljesítményeket kell bekapcsolni. 10. számú fólia

11 Rendszerh mérsékletek A jellemz rendszerh mérséklet meghatározza az értelmesen beépíthet kazán jellegét. Állandóan magas h mérséklet alacsony h mérséklet kazán Váltakozó (magas alacsony) h mérséklet kondenzációs vagy alacsony h mérséklet kazán Nem igazán m szaki kérdés, gazdasági megfontolás szükséges! Alacsony h mérséklet kondenzációs kazán 11. számú fólia

12 Rendszerkialakítás Alacsonyh mérséklet f tési rendszerekhez kondenzációs kazánt célszer választani. Mi a helyzet a radiátoros f téseknél? Gyakori tévhit, hogy itt értelmetlen kondenzációs kazánban gondolkodni, hiszen a radiátoros f tés magas mérséklet, ezért nem indul meg a kondenzáció. 12. számú fólia

13 tési h igény Teljesítmény [%] Éves lakossági f tési h igény eloszlás Az év 83%-ában a pillanatnyi igény alacsonyabb, mint a legnagyobb h igény fele. A kondenzációs kazánok az alacsonyabb h igényre a rendszer el remen mérsékletének csökkentésével válaszolnak. A nagy hidegek kivételével (3 hét) megjelenik a kondenzáció. Nyilván nem lesz az éves hatásfok 110%, de azért % elérhet! Üzemórák száma 13. számú fólia

14 termel k szabályozása Kazán el remen h m. C Konstans Talpponti mérséklet pl: 30 C + 10 A téli átlagh mérséklet: + 4 C 0-10 Küls h mérséklet C Méretezési mérséklet pl: 75 C Fontos! Meglév f tési rendszer kazánjainak cseréje esetén is kondenzációs kazán és id járásfügg szabályozó alkalmazása javasolt! - 20 Kondenzációs kazán hatásfoka: foklépcs : 40/30 109% foklépcs : 75/60 106% Maximális el remen vízh mérséklet: 85 C 14. számú fólia

15 Akusztikai feltételek Van olyan helyzet, amikor a készülék által keltett zaj komoly gondokat okozhat. Ilyenek lehetnek például a blokkég s kazánok lakóházak belsejében (pince, tet tér). Itt mind a léghang, mind a testhang problémákat okozhat. 15. számú fólia

16 Légellátási sajátosságok A kazánházak gyakran összeköttetésben állnak más célú helyiségekkel, ahonnan a helyiség leveg je az ég be juthat. Ez a leveg például mosodák, lakkozó-fest üzemek esetében tartalmazhat olyan vegyi anyagokat, például halogéneket, amelyek a berendezést károsíthatják Ilyen esetekben az ég légellátását megfelel módon, légvezetéken keresztül kell biztosítani. 16. számú fólia

17 Üzembiztonság El fordulhat olyan helyzet, amikor a rendszer m köd képességének fenntartása els dleges fontosságú. Ilyenkor különösen el nyösen alkalmazhatók a kaszkád megoldások, ahol a tartalék képzésére egy elemmel kell csak többet beépíteni. 17. számú fólia

18 Változó h igény, széles moduláció igény Teljesítményigény [%] jan febr márc ápr máj juni juli aug szept okt nov dec 18. számú fólia

19 Üzemanyag: Épületek energiaköltsége Kondenzációs kazán = 12,38 Ft/kWh Hasábfa tüzelés = ~ 10,23 Ft/kWh Leveg -víz h szivattyú = 10,14 Ft/kWh Pellet kazán = ~9,80 Ft/kWh Talaj-víz, víz-víz h szivattyú = 7,61 Ft/kWh Optimálisan megválasztott üzemi körülmények esetében! Egy átlagos méret, energia hatékony épület éves f tési költsége: 140 m kwh/m 2 év = kwh/év, Kondenzációs gázkazán esetén: 180 ezer Forint Talaj-víz h szivattyú esetén: 110 ezer Forint Különbség: Forint/év + a beruházási költség: ~ Ft (bruttó) kondenzációs falikazán csak f tés, HMV nélkül! ~ 30 év támogatás nélkül! ~ Ft (bruttó) + ~ Ft (bruttó) szondák! talaj-víz, h szivattyú 19. számú fólia

20 A hidraulikus váltó 20. számú fólia

21 Tervezzünk f tési rendszert! Egyszer, alacsonyh mérséklet kazánnal rendelkez rendszer termel je és fogyasztói. Most helyezzük be a szabályozószelepeket. A szivattyú(k) elhelyezésére több lehet ségünk is van. Próbálkozzunk el ször a fogyasztóknál! Ezzel létrehoztunk néhány állandó, és egy változó térfogatárammal rendelkez hidraulikai kört. Az alacsony h mérséklet kazánok nagy részénél azonban van megengedett minimális térfogatáramra vonatkozó el írás, ami ezzel a kapcsolással nem biztosítható. Próbálkozzunk valami mással. Vissza a kályhához! 21. számú fólia

22 Második nekifutás Helyezzük el a szivattyút a kazán mellett. Most van több változó, és egy közel állandó(?) térfogatáramú körünk. Viszont, ha a radiátorok szabályozószelepei lezárnak, baj van! Sebaj, kössük össze az osztót és a Na, nézzük csak, hogyan m ködik? gy jt t! Remek! Indítsuk el. Persze, csak gondolatban. Hoppá! A rendszerben hideg a víz, kondenzátum képz dik a kazánban. Megint baj van! Éppen erre való egy visszakever szelep. Majd szépen megemeli a visszatér h mérsékletet, ha kell. Nem is volt olyan nehéz! Most már csak meg kell építeni és beszabályozni. Beszabályozni??? Na jó. Dolgozzunk még egy kicsit rajta! 22. számú fólia

23 Szedjük össze, ami eddig jó volt! Az a f köröknek elég jó volt, amikor mindegyiknek volt saját szivattyúja, pont akkora, amekkorára szüksége volt. Próbáljuk meg visszatenni ket! Na végre, ez akár jó is lehet! Semmi csapda? Biztos? Ha a szelepek nyitva vannak, ez a szivattyú pedig elég nagy, a kazán pedig messze van, vagy kis átmér a vezetéke, akkor merre megy a víz? Megint baj lehet! Valaki fázni fog. Nem egy egyszer szakma ez. Persze egy visszacsapó szelep alkalmas helyen csodákra képes! Ez már m köd képes, s t majdnem tökéletes megoldás. Tudunk rajta még javítani? Hát persze. 23. számú fólia

24 Még javítsunk egy picit rajta Hidraulikus váltó Mib l adódhatnak itt problémáink? Az egyetlen aggályos dolog az lehet, hogy a f köri szivattyúk egymással párhuzamosan vannak kötve, és sorba kazánköri szivattyúval. Így ezek mind hatnak egymásra az osztón és a gy jt n keresztül. Ráadásul az itt kialakuló nyomáskülönbség a szivattyúk és a kever k pillanatnyi állapotától függ. Kössük össze egy nagy átmér cs vel az osztót és a gy jt t! Ha az összeköt szakaszban minden üzemállapotban nagyon kicsi a sebesség, akkor nem lesz nyomáskülönbség a két elem között. A szivattyúk csak a saját áramkörükre képesek hatni, hiszen ezzel a kör két végpontját egymáshoz rögzítettük. Ezt a rövidzárat gyakorlati (kivitelezési) okokból egyszer bb az osztógy jt el tt megcsinálni. De el regyártott, megfelel en kialakított elemként meg is vásárolható. 24. számú fólia

25 A hidraulikus váltó 0, 1 0, 2 vmax m s 25. számú fólia

26 A hidraulikus váltó feladatai / el nyei A kazánkör és a f tési körök hidraulikai szétválasztása A h termel és a f tési körök a hozzájuk rendelt térfogartárammal tudnak üzemelni A kazánköri és f köri szivattyúk problémamentes kiválasztása Iszapleválsztóként használható? (Leválasztási fok? Üzembiztos?) az iszapfogó beépítése régi rendszereknél er sen ajánlott új rendszereknél legalább szennyfogót kell beépíteni 26. számú fólia

27 A hidraulikus váltó felépítése Kazánkör kör T V Merül hüvely karmantyúja (érzékel ) KE FE D KV FV Iszapfogó és leereszt 27. számú fólia

28 Hidraulikus váltó üzemállapotai 1 V KK V FK termel fogyasztó 28. számú fólia

29 Hidraulikus váltó 2 V KK V FK termel fogyasztó 29. számú fólia

30 Hidraulikus váltó 3 V KK V FK termel fogyasztó 30. számú fólia

31 Hidraulikus váltó 4 Alapok, kiválasztás és csatlakozás: Típus q KE/KV Szélesség Kazánkör kör WST m/h DN mm T KE FE D KV FV 31. számú fólia

32 Számítási példa 1: Ellen rizni kell, hogy az adott váltó kielégíti-e a maximális áramlási sebességre vonatkozó követelményt. V A v V = térfogatáram, m 3 /s A = keresztmetszet, m 2 v = sebesség, m/s Körkeresztmetszetnél az átmér ellen rzése: A v V d V 4 v 32. számú fólia

33 Térfogatáram a hidraulikus váltón Melyik térfogatáramot kell a hidraulikus váltó kiválasztásánál figyelembe venni? 1 FK V FK,1...1,5 V V PKö = V FKö (1,1...1,5) Alacsonyh mérséklet kazánok A legnagyobb térfogatáram, itt a primer oldali, a mértékadó a hidraulikus váltó kiválasztásánál! 33. számú fólia

34 Kétkazános rendszer, Logano plus SB 315/615 hidraulikus váltóval Üzemállapot: V KK V FK Visszatér -h mérséklet emelkedés a váltónál Logano plus SB Logano plus SB 34. számú fólia Sematikus ábra

35 Kétkazános rendszer, Logano plus SB 315/615 hidraulikus váltóval V KK 0,8...1, 0 V FK Logano plus SB Logano plus SB 35. számú fólia Sematikus ábra

36 Kondenzációs kazánok térfogatárama Milyen el nyök / hátrányok ismerhet k fel? V KK 0, 8 V FK Logano plus SB Logano plus SB El ny: A megoldás a visszatér -h mérséklet emelkedés ellen hat Hátrány: A kazánok visszatér h mérséklete csökken. Ez valóban hátrány?? 36. számú fólia

37 A visszatér h mérséklet hatása a kondenzációs kazánokra Kazánhatásfok, K [%] Kondenzációs kazán Alacsonyh mérséklet kazán Kondenzázió! Teljes terhelés Részterhelés Nem kívánatos üzemállapot! Visszatér h mérséklet C 37. számú fólia

38 Térfogatáram a hidraulikus váltón kondenzációs kazánoknál Melyik térfogatáramot kell a hidraulikus váltó kiválasztásánál figyelembe venni? 0 FK V FK,8 V A legnagyobb térfogatáram, itt a szekunder oldali, a mértékadó a hidraulikus váltó kiválasztásánál! Kondenzációs kazánok Figyelem: a primer oldalon lesz nagyobb!!! Ellen rizni kell a szekunder oldalon elérhet legmagasabb el remen h mérsékletet. 38. számú fólia

39 Köszönjük a figyelmet! 39. számú fólia