A hıtermelı berendezések hatásfoka és fejlesztésének szempontjai. Hőtés és hıtermelés 2012. október 31.



Hasonló dokumentumok
7/2006. (V. 24.) TNM rendelet az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról

Energetikai minőségtanúsítvány összesítő

Műszaki Biztonsági Szabályzat

7/2006. (V. 24.) TNM rendelet. az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról

7/2006. (V. 24.) TNM rendelet. az épületek energetikai jellemzıinek meghatározásáról

Bepárlás. Vegyipari és biomérnöki műveletek segédanyag Simándi Béla, Székely Edit BME, Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

Vízellátás-Csatornázás. Összeállításnál felhasznált anyagok, előadások készítői:kónya T. (DE MK) Szikra Cs. (BME)

M szaki Biztonsági Szabályzat. 1. A M szaki Biztonsági Szabályzat alkalmazási területe

A közel nulla energiaigényű épületek energiaellátási lehetőségei

Kazánház gázellátása. Tervezés október 2.

Helyi hő és villamosenergia-igény kielégítése megújuló energiaforrásokkal. GINOP Energia prioritás

Közbenső hőcserélővel ellátott hőszivattyú teljesítménytényezőjének kivizsgálása

HIDROTERMIKUS HŐ HŐSZIVATTYÚZÁSI LEHETŐSÉGEI A DUNA VÍZGYŰJTŐJÉN

2012. Energetikai tanusítvány. O Leave Property Kft. Várnagy Csanád 1138 Budapest, Teve utca

E.ON Dél-dunántúli Gázhálózati Zrt.

KOMPLEX tervezési segédlet (A komplex feladatok és diplomatervek gyakorlati számításai és adatai) Kiadás:

A regionális fejlesztésért és felzárkóztatásért felelıs. tárca nélküli miniszter 7./2006. (V. 24.) TNM. r e n d e l e t e

Épületenergetikai fejlesztések megújuló energiaforrás hasznosítással kombinálva. GINOP Energia prioritás

Hővisszanyerős szellőztető berendezések

A belügyminiszter /2011. ( ) BM rendelete. az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról szóló 7/2006. (V. 24.) TNM rendelet módosításáról

Energetikai minőségtanúsítvány összesítő

MISKOLCI EGYETEM MŰSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR. TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI DOLGOZAT 3515 MISKOLC Egyetemváros

Ismeretterjesztő előadás a Városi Könyvtárban 2330 Dunaharaszti, Dózsa György út 12/b.

A BIOMASSZA TÁVHŐ CÉLÚ FELHASZNÁLÁSA BARANYA MEGYÉBEN

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép, rajzeszközök

VEZETÉKES ENERGIAELLÁTÁS I.

Vajszló, 140 hrsz. biogáz üzem egységes környezethasználati engedélye

Kéményfelújítás. MSc Vízellátás, csatornázás, gázellátás november 23.

II. verzió, lezárva:

Kezelési útmutató az üzemeltető számára Logano G221

ÉLELMISZER-IPARI ALAPISMERETEK

HULLADÉK ÉGETÉS X. Előadás anyag

m & w = száraz _ szilárd nedvesség m = nedvesség szilárd _ száraz SZÁRÍTÁS I. A nedves (szárítandó) anyag:

Vizsgarészhez rendelt követelménymodul azonosítója, megnevezése: Hűtőtechnikai rendszerszerelő feladatok

M Ű S Z A K I K Ö V E T E L M É N Y

8. Energiatermelő rendszerek üzeme

MAGYAR RÉZPIACI KÖZPONT Budapest, Pf. 62 Telefon , Fax

Remeha P 320. Olaj/gáz tüzelésű kazánok GÉPKÖNYV. Magyar 19/10/05

Dr. Szabó József épületenergetikai szakértő

MŰSZAKI ISMERETEK. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

GYŐR-MOSON-SOPRON MEGYEI KORMÁNYHIVATAL. Határozat

5. témakör. Megújuló energiaforrások

RÉSZLETES MÓDSZERTANI ÚTMUTATÓ épületek energetikai jellemzőinek tanúsításához

Megújuló energiaforrások alkalmazása és környezetvédelmi szerepük egy földház tervezése és építése során

Energetikai gazdaságtan 1. gyakorlat Alapfogalmak

Településképet meghatározó épületek külső rekonstrukciója, többfunkciós közösségi tér létrehozása, fejlesztése, energetikai korszerűsítése

EGYÜTTES ÉPÜLETGÉPÉSZETI KIVITELI TERVDOKUMENTÁCIÓ

Hővisszanyerés a sütödékben

358/2008. (XII. 31.) Korm. rendelet

FEJÉR MEGYE KÖZGYŐLÉSÉNEK JÚNIUS 28-I ÜLÉSÉRE

CSONGRÁD MEGYEI KORMÁNYHIVATAL

Szakképesítés: Fluidumkitermelő technikus Szóbeli vizsgatevékenység Fluidumkitermelő technológiák, módszerek, gépi berendezések

Ter vezési segédlet SD ÖNTÖTTVAS TAGOS ÁLLÓKAZÁNOK, HŐKÖZPONTOK

1. táblázat. Szórt bevonatokhoz használható fémek és kerámiaanyagok jellemzői

3/2002. (II. 8.) SzCsM-EüM együttes rendelet. a munkahelyek munkavédelmi követelményeinek minimális szintjéről. A munkáltató általános kötelezettségei

VIESMANN. Szervizre vonatkozó utasítás VITOLIGNO 100-S. a szakember részére

A villamos energiára vonatkozó uniós GPP-követelmények

Robbanásbiztos berendezés kezelője. Villanyszerelő 2/47

HD 150 HD 200 HD 300 HD 400 HD 500 HD 800 HD 1000 ÁLLÓ ELHELYEZÉSŰ, ZÁRTRENDSZERŰ, TÖBBCÉLÜ FELHASZNÁLÁSRA MELEGVÍZTÁROLÓK

Dr. Géczi Gábor egyetemi docens

A CSOPORT. 1. Ábrázolja a fázisváltozási diagramon a 40 C elpárologtatási és +30 C

H A T Á R O Z A T. e g y s é g e s k ö r n y e z e t h a s z n á l a t i e n g e d é l y t

Súly ca. EN Hajlítószil. Súly ca. Páradiff.ell. szám μ. Nyomófesz. Hővez.ellenáll. (kg/m 2. R (m K/W) EN Hajlítószil. Hajlítószil.

5. Mérés Transzformátorok

Írta: Kovács Csaba december 11. csütörtök, 20:51 - Módosítás: február 14. vasárnap, 15:44

Energiatakarékosság gazdasági épületek építésénél és üzemeltetésénél

Épületgépész rendszerek

Fűtés és hűtés. Légkondicionálók FVXS-F. Ideális ablak alá történő telepítéshez. Rugalmas telepítés. Extra csendes működés

FELHÍVÁS. A mezőgazdasági üzemek összteljesítményének és fenntarthatóságának javítására. A felhívás címe:

Hegesztés 1. Bevezetés. Hegesztés elméleti alapjai

Pécs Megyei Jogú Város Önkormányzata Közgyűlésének 32/ ( ) sz. rendelete

FELHÍVÁS. A vidéki térségek kisméretű infrastruktúrájának és alapvető szolgáltatásainak fejlesztésére

Vizsgarészhez rendelt követelménymodul azonosítója, megnevezése: Légtechnikai rendszerszerelői feladatok

KEZELÉSI KARBANTARTÁSI UTASÍTÁS ALFATHERM

VIESMANN VITOCAL 300/350. Adatlap A rendelési számokat és az árakat lásd az árjegyzékben VITOCAL 350 VITOCAL 300

A HİSZIVATTYÚZÁS TÁBLÁZATA ÉS A FELSZÍNALATTI VÍZ HİJÉNEK HASZNOSÍTÁSA MAGYAR HİSZIVATTYÚVAL

HASZNÁLATI, KARBANTARTÁSI ÚTMUTATÓ és JÓTÁLLÁSI JEGY a TOLDI Tb30 (2015-N) típusú beépíthető vízteres kandallóhoz.

Tájékoztató a szerződés módosításáról - Komlói Bányász Sport Klub tornaterem épülete energetikai fejlesztése

E.ON Dél-dunántúli Gázhálózati Zrt. EDD-MK v03. Földgáz csatlakozóvezetékek és felhasználói berendezések. üzembe helyezése és megszüntetése

Fejér Megyei Kormányhivatal

MINIMUMTESZT A ramla s e s ho technikai ge pek (A HTG) c. tanta rgy za rthelyi dolgozat minimum ke rde sei

JELENTÉS A TÁVHŐTERMELŐK ÉS TÁVHŐSZOLGÁLTATÓK évi adatairól

P I A C V E Z E T Ő I P A R I H Ő V I S S Z A N Y E R Ő S S Z E L L Ő Z T E T É S. NILAN VPM Aktív hővisszanyerés és hűtés (levegő/levegő)

Szerkezet típusok: Kétlakásos lakóépület. Megrendelő: Tóth István. parketta talajon Típusa: padló (talajra fektetett ISO 13370)

GYŐR-MOSON-SOPRON MEGYEI KORMÁNYHIVATAL

HATÁROZATOT: az ExergB Kft. (továbbiakban: Engedélyes) Réthy P. kórház Békéscsaba gázmotoros kiserımő

PÁLYÁZAT. Program neve: Támogatás szakmai iránya: Program kódja:

TAHITI CONDENSING KR 55 - KR 85

BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék VARJU EVELIN

ANTEA KC KR KRB

Pályázati felhívás: Támogatás mértéke: kollektív beruházás esetén maximum 200 millió Ft Rendelkezésre álló forrás: 5,95 milliárd Ft

Szakképesítés: Kályhás Szóbeli vizsgatevékenység A vizsgafeladat megnevezése: Tüzelőberendezés építése, beüzemelése, karbantartása

10. Villamos erőművek és energetikai összehasonlításuk

JÁRMŰ HIDRAULIKA ÉS PNEUMATIKA

FP7 GEOCOM concerto projekt megvalósítása Mórahalmon

4/2011. (I. 31.) NFM rendelet. a villamos energia egyetemes szolgáltatás árképzéséről. 1. A rendelet alkalmazási köre. 2. Értelmező rendelkezések

kollektív beruházás esetén maximum 30 millió Ft 2/A 2,07 milliárd Ft 2/B 0,71 milliárd Ft 5/B 1,19 milliárd Ft 400 db

4. Gyakorlat, Hőtan. -ra emelkedik, ha a réz lineáris hőtágulási együtthatója 1,67. értékkel nőtt. Határozza meg, milyen anyagból van a rúd.

FELHÍVÁS. A felhívás címe: Önkormányzati épületek energetikai korszerűsítése. A felhívás kódszáma: TOP

ALKALMAZÁSTECHNIKAI ÚTMUTATÓ

Átírás:

A hıtermelı berendezések hatásfoka és fejlesztésének szempontjai Hőtés és hıtermelés 2012. október 31.

1. rész. A hıtermelı berendezéseket jellemzı hatásfokok 2

Az éppen üzemelı hıtermelı berendezés veszteségei 3

A hıtermelı berendezés veszteségei hosszabb idıtartam alatt, amelyben üzemi és üzemszüneti állapotok fordulnak elı 4

A tüzelıanyaggal bevitt teljesítmény meghatározása az MSZ EN 15378:2008 szabvány szerint A kazánba a szilárd tüzelıanyaggal bevitt energiaáram: Q & bevezetett = m H τ szt x, kw ahol m szt a kazánba bevitt szilárd tüzelıanyag mennyisége, kg; H x a tüzelıanyag főtıértéke (H i, a gyakorlatban korábban elterjedt jelölésével: H a, kj/kg), vagy égéshıje (H s, szokásos korábbi jelölésével: H f, kj/kg); τ a tüzelıanyag-mennyiség elégésének idıtartama, s. 5

Néhány szilárd tüzelıanyag főtıértékét a következı táblázat mutatja: Tüzelıanyag Főtıérték, kj/kg Feketeszén 1) Barnaszén 1) 24 000 25 000 Lignit 1) 18 000 20 000 Szénbrikett 1) 11 000 12 000 Keményfa 2) 18 000 22 000 Lucfenyı 2) 15 2003) Kéreg 2) 15 8003) 15 0003) Fapellet 4) 18 500 19 000 1) Forrás: Főtéstechnikai Segédlet, Egyetemi jegyzet, J4-1065, BME, 1988, vagy Völgyes I.: Főtéstechnikai adatok, Mőszaki Könyvkiadó, Budapest, 1989. 2) Forrás: Barótfi I.: A fatüzelésrıl körültekintıen, Magyar Installateur, 2009/1. szám, p.18-20 3) 15-20% nedvességtartalomnál 4) Forrás: Marosi B.: Közeleg egy újabb főtési idıszak, váltsunk biomassza tüzelıanyag főtésre! Magyar Épületgépészet, LVIII. évf. 2009/7-8. szám, p.30-32 6

A tüzelıanyaggal bevitt teljesítmény meghatározása az MSZ EN 15378:2008 szabvány szerint A kazánba folyadék halmazállapotú tüzelıanyaggal bevitt energiaáram: 1. eset: ha a tüzelıanyag-vezetékben fogyasztásmérı van, a következık szerint kell eljárni: ellenırizni kell, hogy a mérés ideje alatt csak a vizsgált kazán kap tüzelıanyagot a mérın keresztül; biztosítani kell az égı üzemének állandósult állapotát; meg kell mérni a tüzelıanyag térfogatáramát közvetlenül, vagy a mérıeszköz két leolvasása között eltelt idı segítségével; a bevitt teljesítményt a következı összefüggéssel kell meghatározni: Q & bevezetett = V & ft ρ ft H x, kw V & ft Ahol a folyékony tüzelıanyag térfogatárama, m 3 /s, l/s (a szabványban; ρ ft a folyékony tüzelıanyag sőrősége, kg/m 3, kg/l; H x a tüzelıanyag főtıértéke (H i, kj/kg), vagy égéshıje (H s, kj/kg) 7

Néhány folyékony tüzelıanyag jellemzıi: Tüzelıanyag Típus Sőrőség 15 C-on, kg/m 3 Kinematikai viszkozitás, mm 2 /s Égéshı, kj/kg Főtıérték, kj/kg Tüzelıolaj TÜ 5/20 0,820 0,860 2,0 8,0 (20 C-on) Legalább 42 000 Extra könnyő főtıolaj FA-60/80 Legfeljebb 0,985 Legalább 4,5 (40 C-on) Legalább 41 000 Könnyő főtıolaj FA-60/120 Legfeljebb 0,985* 4,5 24,0 (100 C-on) Legfeljebb 41 000* Propángáz 0,5 051 (folyadék) 50 110 50 600 46 200 46 500 Butángáz 0,56 0,59 (folyadék) 48 900 49 700 45 500 45 900 Pébé-gáz 0,525 0,555 (folyadék) 48 900 50 100 45 900 46 200 * Tájékoztató érték Forrás: www.mol.hu, 2010. január 8

2. eset: a tüzelıanyag-vezetékben nincs fogyasztásmérı Ekkor a tüzelıanyag térfogatáramát a szabvány szerint a következık szerint kell meghatározni: meg kell mérni az égı fúvókája elıtti nyomást; meg kell határozni a fúvóka típusát és méretét; a fúvókára (például az égıgyártó által) megadott nyomás/térfogatáram összefüggésbıl meg kell határozni a térfogatáramot. Visszatérı vezetékkel kialakított fúvókák esetében a visszatérı tüzelıanyag-térfogatáramot is mérni kell. 9

A tüzelıanyaggal bevitt teljesítmény meghatározása az MSZ EN 15378:2008 szabvány szerint Gáz tüzelıanyag esetében a kazánba bevitt teljesítményt a hivatkozott szabvány szerint a következı összefüggéssel kell meghatározni: Q & bevezetett = V & gáz H x ahol V & gáz a gáz tüzelıanyag térfogatárama, m 3 /s, l/s; H x a tüzelıanyag főtıértéke (H i, kj/kg), vagy égéshıje (H s, kj/kg). 10

A gáztérfogat korrekciója az általános gáztörvény alapján: V T p 0 m 0 = Vm = Vm K t Kp Tm p0 Ahol T m a mérési idıszakra vonatkozó átlagos gázhımérséklet abszolút értéke, K, p m = p b + p ϕ p vt, Pa, ahol p b a mérési idıszakra vonatkozó átlagos barometrikus nyomás, Pa; p a mérınél uralkodó gáz túlnyomás átlagos értéke a mérés idıtartama alatt, Pa; ϕ a gáz relatív nedvességtartalma, ha vízgızt is tartalmaz; p vt a parciális vízgıznyomás. A képletben a mérési körülményekre m index és a normál állapotra 0 index vonatkozik 11

1. Példa Egy gázkazán felülvizsgálata során a beépített membrános gázmérın 6 perc alatt 1,28 m 3 térfogatváltozást mértünk. Mivel a gázvezetékbe hımérsékletmérı helyet nem építettek be, jó közelítésként a gázmérı mellett mértük a levegı hımérsékletét. A gáztérfogat-mérés idején ez a hımérséklet t m = 19 C volt, a barometrikus nyomás p b = 101 490 Pa. A gázkazán kisnyomású elosztóhálózatra kapcsolódik, ahol a körzeti nyomásszabályozó állomás szekunder oldalán a gáz nyomása közel állandó, 33 mbar. A gázkazán elıírt csatlakozási nyomása 25 mbar. Mivel a gáznyomás mérésére a membrános gázmérı közvetlen környezetében nincs módunk, a gáz túlnyomását a gázmérıben a környezeti nyomáshoz képest p = 28 mbar = 2800 Pa értékőnek becsüljük. Határozzuk meg a mért gáz térfogatáramot gáztechnikai normál állapotban! (Részeredmények: K t = 0,9863, K p = 1,02926, V gáz = 12,994 m 3 /h) 12

A hıtermelı berendezés hatásfoka MSZ EN 15378:2008 Épületek főtési rendszerei. Kazánok és főtırendszerek felügyelete. 13

Tüzeléstechnikai hatásfok Az égı üzeme közben, névleges teljesítményen vett hatásfok. A veszteséget az égéstermékkel távozó energia jelenti: η & Qbevezetett Qfüstgáz Qfüstgáz tüz = = 1 Q Q& & bevezetett & & bevezetett A tüzeléstechnikai hatásfok az MSZ EN 15378 jelöléseivel: η cmb 100 αch,on = 100 c ( ) c1 Θ + 21 X fg Θair O2, fg,dry = 2 14

A füstgáz (égéstermék-veszteség) meghatározása Az égéstermék mért CO 2 -tartalma alapján: Q& égéstermék = ( tégéstermék tlevegı ) A1 CO 2 + B,% Az égéstermék mért O 2 -tartalma alapján: Q& égéstermék = ( t égéstermék t levegı ) A2 21 O 2 + B, % Főtıolaj Földgáz Városi gáz Kokszgáz PB A 1 0,50 0,37 0,35 0,29 0,42 A 2 0,68 0,66 0,63 0,60 0,63 B 0,007 0,009 0,011 0,011 0,008 15

2. Példa Határozzuk meg egy gázkazán tüzeléstechnikai hatásfokát a szabvány szerinti módszerrel! Kiinduló adatok: A tüzelıanyag H jelő földgáz, a korábbi példák szerinti összetétellel. Az égéstermék vizsgálatakor mért oxigénkoncentráció mérés alapján legyen 12,5%. Az égéstermék-hımérséklet 106 C, a helyiségh ımérséklet 20 C. Földgáz és adott oxigén-koncentráció esetében az állandókat vegyük fel a következık szerint: A 2 = 0,66, B = 0,009. (A gázkazán tüzeléstechnikai hatásfoka : 92,55%) 16

Az égéstermék-veszteség meghatározása gáz tüzelıanyag esetében Az égéstermék-veszteség az égéstermékkel elvitt és az égési levegıvel bevitt hıáram különbsége: Q& égéstermék = m& c t m& ét ét ét élev c lev t lev Az égéstermék tömegárama: m & = [ 1 V& ρ ét Vét,elm + ( λ ) Vlev,elm ] g ét 17

A λ légellátási tényezı tényleges értéke az égéstermék szén-dioxid-, vagy oxigén-tartalmából számítható: Az égéstermék-hígítási tényezı: h = CO CO 2max 2s h = 0,21 0,21 O 2s A légellátási tényezı: Vét,elm λ = ( h 1) + 1 V lev,elm 18

Kazánhatásfok A készülék üzeme közben, névleges teljesítményen vett hatásfok. Az üzem közben fellépı veszteségek: - az égéstermékkel távozó energia, égéstermék veszteség, - elégetlen veszteség, tökéletlen égésbıl származó veszteség, - a készülék felületérıl a környezetbe távozó energia, elnevezése: sugárzási veszteség (szigeteletlen készüléknél 10% is lehet), - korom- és pernyeveszteség (szilárd tüzelıanyagoknál 1-3%), - rostély- és salakveszteség (szilárd tüzelıanyagoknál 5-10%). η Q& Q& füstgáz + Q& sugárzási + Q& elégetlen + Q& korom + Q& Q& Q& hasznos kazán = = 1 bevezetett bevezetett salak 19

A kazánhatásfok meghatározása az MSZ EN 15378 szerint A sugárzási veszteség: Φ ge = Ai hi ( Θi,env Θint i ), ahol A h i Q i,env Q int a kazán felülete, amit i elembıl kell összeállítani, az i-edik felület-részre vonatkozó hıátadási tényezı, az i-edik felület-rész hımérséklete, a kazán helyiségének hımérséklete. A h hıátadási tényezı értékére a szabvány a következıket javasolja: Felületi hımérséklet, C 30 80 150 Hıátadási tényezı, W/m 2 K 9 12 15 20

A sugárzási veszteség százalékos értéke a bevitt energiára vonatkoztatva: α ge = 100 Φ Φ cmb ge, % ahol Φ cmb a bevezetett energiaáram. A sugárzási veszteség meghatározása után a kazánhatásfok: η = 100 α ch,on ge 100 α. Ahol α ch,on az égéstermék-veszteség. 21

3. Példa Határozzuk meg egy hıtermelı berendezés sugárzási veszteségét a szabvány szerinti módszerrel! Egy hıtermelı berendezés (kazán) befoglaló méretei a következık: szélessége 1500 mm, mélysége 800 mm, magassága 1200 mm. A kazán jól hıszigetelt, a felületek átlaghımérséklete 35 C. A kazánhelyiség hımérséklete 20 C. (A sugárzási veszteség százalékos értéke: 0,76%. A 2. példa eredményét figyelembe véve a kazánhatásfok 91,79%) 22

23 A hıtermelı berendezések éves hatásfoka felhasználás energia tüzelési Éves felhasználás energia főtési Éves = η é készenlét készenléti üzem bevezetett üzem hasznos éves τ τ τ η + = Q Q Q & & & üzem készenlét készenléti bevezetett hasznos éves τ τ η + = Q Q Q & & & üzem készenlét bevezetett készenléti bevezetett hasznos éves 1 τ τ η + = Q Q Q Q & & & &

Q& Q& hasznos bevezetett a kazánhatásfok Q& Q& készenléti bevezetett a kazán fajlagos készenléti vesztesége τ üzem τ üzem + τ készenlét = ϕ i Az éves hatásfok: η = ηkazán 1 1 + 1 q ϕi készenléti q k készenléti veszteség ϕ i kihasználás 24

Az éves hatásfok az MSZ EN 15378 jelöléseivel: η gen = ( η cmb α ge α 100 β ) 100 α P0 cmb P0 A számításhoz szükség van a tüzeléstechnikai hatásfokra (η cmb ), a sugárzási veszteségre (α ge ), a készenléti veszteségre (α P0 ), a kazán átlagos terhelésének (β cmb ) a meghatározására. 25

4. Példa Határozzuk meg a korábbi példákban szereplı gázkazán 188 napos főtési idényre vonatkozó éves hatásfokát a (28) jelő összefüggés felhasználásával! Adatok: Kazánhatásfok a 3. példából: η k = 91,79% A készenléti veszteség legyen 1% = 0,01 A kazán üzemideje a 188 napos főtési idényben 1580 óra. (Eredmények: a kazán kihasználtsága: 0,35, az éves hatásfok: 90,1%) 26

Szabvány átlaghatásfok A DIN 4702 szerint a 13%-os, 30%-os, 39%-os, 48%-os és 63%-os kihasználáshoz tartozó hatásfok η 5átlag = 5 1 i= 1 5 η kazán,i 27

A hıfokgyakoriság, a külsı hımérséklet, a főtési napok és a kazánterhelés kapcsolata (Németország területére) 28

5. példa Határozzuk meg ki egy 40/30 C hılépcsıvel üzemelı főtési rendszerre kapcsolódó kondenzációs kazán szabvány átlaghatásfokát a DIN 4702 szerinti diagram segítségével! 1. 63% => 106,5% 2. 48% => 107,5% 3. 39% => 108,5% 4. 30% => 109% 5. 13% => 109,5% (Eredmény: 108,9%) 29

Hıszivattyúk hatékonysága1 COP (Coeficient of Performance) teljesítménytényezı A teljesítménytényezı a leadott termikus teljesítmény és a felvett villamos teljesítmény hányadosa. Megmutatja, hogy a berendezés mennyi termikus energiát állít elı 1 kw villamos teljesítmény felhasználásával. COP = P P termikus villamos kw kw 30

Hıszivattyúk hatékonysága2 SPF (Seasonal Performance Faktor) szezonális teljesítménymutató A szezonális teljesítménymutató egy arányszám, amely megmutatja, hogy egy főtési szezonban a teljes felvett villamos felvett energia hányszorosának megfelelı főtési energiát termel a hıszivattyú. Figyelembe veszi a változó üzemi körülményeket, például a levegı-víz hıszivattyú esetén a külsı hımérséklet változását. Korrekt SPF értéket csak a főtési szezon után kaphatunk, oly módon, hogy a főtési szezon folyamatosan mérjük a felvett villamos energiát és a leadott hıenergiát. Az SPF értékre léteznek számítási eljárások is, amik képesek figyelembe venni a várható üzemi körülményeket. A gyártó azonban nem tud a hıszivattyúra vonatkozó SPF értéket megadni, mert ez használat és rendszerfüggı. SPF értéke a főtési rendszerbe épített, mőködı hıszivattyúnak van. SPF = E E leadott termikus felvett villamos kwh kwh 31

Hıszivattyúk hatékonysága3 A hıszivattyúk teljesítményeinek, valamint energiahatékonysági viszonyszámainak összehasonlítása csak azonos paraméterek mellett lehetséges. Ez a névleges értékek használatával történik. Levegı/folyadék hıszivattyúk esetében a névleges értékeket főtési esetben 45 C-os elıremenı víznél és 7 C-os külsı léghımérséklet 5 C-os h ımérsékletváltozásánál mért értékek, hőtési esetben 7 C-os elıremenı víznél és 35 C-os külsı léghımérséklet 5 C-os hımérsékletváltozásánál mért értékek mellett adják meg. Folyadék/folyadék hıszivattyúk esetében a névleges értékeket főtési esetben 45 C-os elıremenı víznél és 10/5 hımérsékletlépcsıjő elpárologtató hımérséklet mellett mért értékek, hőtési esetben 7 C-os elıremenı víznél 30/25 hımérsékletlépcsıjő kondenzátor hımérsékletnél mért értékek mellett adják meg. 32

2. rész. A hıtermelı berendezések fejlesztése 33

A fejlesztés szempontjai Az energetikai jellemzık javítása, hatásfok növelés A külsı környezetre tett hatás csökkentése: környezetvédelmi szempontok A belsı környezetre tett hatás csökkentése: zárt égésterő készülékek 34

Az energetikai jellemzık javítása A kazánok hasznosított energiaárama és veszteségei 35

A különbözı gázok H f / H a aránya Tüzelıanyag Arány Főtıérték Égéshı H f /H a H a, MJ/m 3 H f, MJ/m 3 Földgáz, L típus 1,10 32 35,5 Földgáz, H típus 1,13 35,8 40,5 Városi gáz 1,12 15,5 17,4 Propán 1,09 94 102,5 Bután 1,08 124 134 Tüzelıolaj (EL)* 1,05 42,8 45 * A főtıérték és az égéshı MJ/kg-ban 1,10 1,13 1,12 1,09 1,08 1,05 H f /H a 160 140 120 Hf és Ha, MJ/m 3 100 80 60 Ha, MJ/m3 Hf, MJ/m3 40 20 0 Földgáz, L típus Földgáz, H típus Városi gáz Propán Bután Tüzelıolaj (EL)* Tüzelıanyag 36

A kondenzációs kazánok kialakítása és alkalmazási feltételeik Elsıgenerációs kazán: utánkapcsolt 2. hıcserélı égéstermék ventilátor kondenzátum elvezetés 37

A kondenzációs kazánok kialakítása és alkalmazási feltételeik Másodikgenerációs kazán: függıleges égéstermékáramlás túlnyomásos égı kondenzátum elvezetés 38

A kondenzációs kazánok kialakítása és alkalmazási feltételeik Korszerő kondenzációs kazán főtésre és hmv készítésre 39

A kondenzációs kazánok kialakítása és alkalmazási feltételeik Korszerő kondenzációs kazán főtıfelület 40

Az égéstermék hımérséklet és a kondenzvízmennyiség alakulása kondenzációs kazánoknál 41

A külsı környezetre tett hatás csökkentése: környezetvédelmi szempontok Az éghetı gázok égéstermékében a következı alkotók vannak: nitrogén, az égési levegıbıl, szén-dioxid, mint égéstermék, oxigén, mivel a készülékbe több égési levegı áramlik, mint amennyi az égéshez szükséges, jelentıs mennyiségő víz, gız formában, minimális mennyiségő nemesgázok az égési levegıbıl. 42

A környezetre és az egészségre káros anyagok is keletkeznek, illetve jutnak a környezetbe. A káros anyagok általában három csoportba sorolhatók: a nem tökéletes égés miatt keletkezı anyagok, pl. a szénmonoxid és az el nem égett szénhidrogének; az tüzelıanyag szennyezıibıl keletkezı károsanyagok, pl. kéndioxid; az égési levegı nitrogéntartalmának káros reakciója során keletkezı anyagok (pl. nitrogén-monoxid, nitrogén-dioxid). 43

A nem tökéletes égés miatt keletkezı anyagok A nem tökéletes égés következtében károsanyag keletkezik, ha a láng hideg felülettel érintkezik és emiatt az oxidációs reakció megszakad, túl kicsi vagy túl nagy az égési levegı aránya, nincs megfelelı lángstabilitás, nem megfelelı a keveredés az égési levegıvel. A nem tökéletes égésbıl keletkezı károsanyagok mennyisége az égı konstrukciójának változtatásával, az égéstér méretének növelésével és az égıbeállítás optimalizálásával csökkenthetı. 44

Az égési levegı nitrogéntartalmának káros reakciója során keletkezı anyagok A termikus NO x -képzıdés során kb. 1300 C felett az oxigén-atomok koncentrációja rohamosan nı, mert az oxigén disszociációja (O 2 2 O) meggyorsul. Emiatt az NO x keletkezés hevessége nı; A promt NO x -képzıdés oka, hogy a levegı nitrogéntartalma reakcióba lép a lángfrontban lévı, elégetlen szénhidrogénekkel, majd a levegı oxigéntartalmával reakcióba lépve ez a közbensı termék nitrogén-oxiddá alakul. 45

a tőztérterhelés csökkentésével. Gazdaságossági megfontolásból általában nem használható ki; hıelvonás az égési zónából. A tőztér falának hőtésével megoldható, más készülékfajtáknál hőtırudakat alkalmaznak; az égéstermék visszavezetésével az égı elé, vagy az égıszájhoz; a sztöchiometrikushoz közel álló égés létrehozásával, azaz igen kis légellátási tényezı biztosításával. A megoldás hátránya a szénmonoxid képzıdés növekedése; a fokozatokba sorolt égés megvalósításával. Az elsı fokozatban sztöchiometrikushoz közeli égés valósul meg. A második fokozatban a légellátási tényezı már egynél nagyobb, felületi égés megvalósításával. Platinával bevont huzalok szilárd felületén katalitikus reakció megy végbe. A nitrogénoxid-képzıdés csökkentése 46

Az egyes megoldások hatása az NO x -kibocsátásra 47

A károsanyagok képzıdésére ható paraméterek Károsanyag NO x CO C n H m Lánghımérséklet Tartózkodási idı A gáz és a levegı keveredésének minısége O 2 parciális nyomása 48

A Lownox égık elve 49

Teljes elıkeveréső égık Természetes levegıellátású, teljes elıkeveréses égı A fúvókából kiáramló gáz a hosszú keverıcsıbe a szükséges égési levegı teljes mennyiségét beszívja, és ott a gáz a levegıvel teljes mértékben összekeveredik. Az égıfelületen szekunder levegı hozzákeverésére már nincs szükség, az égés nagyon rövid lánggal, vagy láng kialakulása nélkül megy végbe. 50

Teljes elıkeveréső égık Teljes elıkeveréses ventilátoros égı 51

Teljes elıkeveréső égık Teljes elıkeveréses felületi égı gömbsüveg égıfelülettel (Viessmann mátrix-égı) 52

A belsı környezetre tett hatás csökkentése Korlátozások a (nyílt) égésterő gázfogyasztó készülékek lakótérben való elhelyezésére. A típusú gázfogyasztó készülékek: nem helyezhetık el épületek huzamos tartózkodásra szolgáló helyiségeiben és azokkal légtér összeköttetésben lévı helyiségekben, testnevelés, sportolás céljára szolgáló helyiségekben, nevelési, oktatási építmények legfeljebb 18 éves gyermekek, tanulók tartózkodására szolgáló helyiségeiben, a taneszköznek minısülı, valamint az épület ellátására szolgáló konyhai gázfogyasztó készülékek kivételével, közvetlen természetes szellızés nélküli helyiségekben, valamint A és B tőzveszélyességi osztályba tartozó helyiségekben. A gázfogyasztó készülékek mőködéséhez szüksége légtérbıvítés (szellızınyílás) sem nyílhat a felsorolt helyiségekbıl. 53

A belsı környezetre tett hatás csökkentése B típusú gázfogyasztó készülékek: A Szabályzat hatálybalépését követıen új felhasználói berendezés létesítése esetén, huzamos emberi tartózkodásra szolgáló helyiségekben és az azokkal légtér-összeköttetésben lévı helyiségekben B típusú főtı- és vízmelegítı gázfogyasztó készülék nem helyezhetı el. Kivételt képez, ha a gázfogyasztó készülék az alkalmazott technológia része (nagykonyha, mőhely, laboratórium, mezıgazdasági állattartó épület, stb.), és a felállítási helyiségben túlnyomásos, vagy kiegyenlített szellızés üzemel. Ez esetben a gázfogyasztó készülékek üzemelését reteszelni kell a gépi szellıztetés mőködéséhez. 54

A belsı környezetre tett hatás csökkentése: C típusú gázkészülékek C típusú készülékek, amelyek égési köre (légbevezetıje, tőztere, hıcserélıje, égéstermék-elvezetı tere) a készülék felállítási helyiségétıl elzárt. 55

Az energia-felhasználó termékekre vonatkozó EU-szabályozás Energiacímkézési (Energy Labelling Directive, ELD) Az energia-felhasználótermékek környezetbarát kialakításáról szóló (Eco-design of Energy Using Products (EuP)) irányelvek Az energia-felhasználó termékek környezetbarát kialakításáról szóló irányelvet (EuP) minden olyan termék esetében alkalmazni lehet, amely energiát használ fel, kivéve a jármőveket és a közlekedésben használt gépeket. Az energiacímkézésrıl szóló irányelv (ELD) a háztartási termékekre és készülékekre vonatkozik. 56

Der Blaue Engel jelölés Termékcsoport Érvényességi tartomány, kw NO x mg/kwh CO mg/kwh C n H m mg/kwh Éves hatásfok, % RAL-UZ 39 Gáz főtıkazánok RAL-UZ 40 Gáz kombikazán és átfolyós vízmelegítı RAL-UZ 61 Gáz kondenzációs kazánok RAL-UZ 71 Gáz helyiségfőtı készülékek 70 70 60 30 60 60 70 60 50 11 100 80 10 kw: 90 70 kw: 91 10 kw: 89,5 30 kw: 90 75/60 C hılépcsınél 10 kw: 100 70 kw: 101 40/30 C hılépcsınél 10 kw: 103 70 kw: 104 Hatásfok 4 kw: 82,5 > 4 kw: 84,5 RAL-UZ 80 Ventilátoros gázégı 120 70 60 57