Lapszámok

Bevezetés

Kétrészes cikkünkben egy esettanulmány kapcsán bemutatjuk, hogy miként alakul a biomassza kazánok teljesítménytényezője, valamint a fűtési rendszerbe beépített tároló tárolási vesztesége. A cikksorozat első részben ismertettük a számítási módszert, bemutattuk a vizsgált épületmodelleket és a gépészeti rendszereket. Jelen cikkben bemutatjuk a kapott eredményeket, azonban mielőtt erre rátérünk, még néhány megjegyzéssel egészítjük ki a cikk első részében leírtakat.

Néhány megjegyzés a számításokhoz

A cikk első részében már utaltunk rá, hogy a kereskedelmi forgalomban kapható készülékek közül választottunk és a gyártók által megadott műszaki adatok és előírt vagy javasolt üzemeltetési körülmények figyelembevételével végeztük el a számításokat. A következőkben röviden összefoglaljuk ezeket a körülményeket.

A faelgázosító kazánt az alacsony emisszió miatt névleges teljesítményen célszerű működtetni.

A pellet tüzelésű kazán teljesítménye a névleges teljesítmény 1/3-áig automatikusan szabályozható. A kazán hatásfoka a szabályozási tartományban változik. A gyári adatok a névleges és a minimális terhelésre állnak rendelkezésre. A köztes értékeket pontosabb adatok hiányában lineáris interpolációval határoztuk meg. Egy kazán esetén a kazán a fűtési szakasznak megfelelő teljesítményen jár, amíg a teljesítmény igény el nem éri a kazán minimális teljesítményét. 

A tárolási veszteség mértéke a teljesítményszabályozással rendelkező pellet kazánoknál megfelelő szabályozó berendezésekkel csökkenthető. 

Amennyiben a teljesítményigény a kazán minimális teljesítményénél nagyobb, a tároló kiiktatható és ekkor nem jelentkezik tárolási veszteség illetve felfűtési veszteség sem, mert a kazán folyamatosan üzemel. 

Amennyiben a tároló nincs kiiktatva, akkor az alacsony teljesítményigény ellenére a kazán a tárolóból érkező lehűlt vizet is fűti, így a kazán nem részterhelésen dolgozik, és amennyiben a tároló felfűtésre kerül, a kazán le fog kapcsolni, azaz tárolási veszteség és felfűtési veszteség is keletkezik.

Jelen esetben úgy számoltunk, hogy a tároló csak akkor kerül felfűtésre, ha a teljesítményigény kisebb, mint a kazán minimális teljesítménye.

A minimális teljesítmény alatt a kazán a minimális teljesítményen ki-be kapcsolva szakaszosan üzemel. Azokban a fűtési szakaszokban, ahol ilyen üzemállapot alakul ki, tárolási veszteséget és felfűtési veszteséget kell számolni a kazánra. Több kazán esetén a fűtési szakasz átlagos teljesítménye alapján meghatároztuk a fűtési szakaszban folyamatosan névleges teljesítményen üzemelő kazánok számát, továbbá a részterhelésen folyamatos üzemelő kazán teljesítményét. 

Amennyiben ez a kazánteljesítmény kisebb, mint a minimális, akkor ez a kazán a minimális teljesítményen ki-be kapcsolva szakaszosan üzemel. Ebben az esetben a korábban elmondottak szerint meghatároztuk a tároló energetikailag szükséges méretét, a tárolási veszteséget és a felfűtési veszteséget.

A felfűtési veszteség a kazán által termelt hasznos hőt csökkenti. Nem álltak rendelkezésre adatok arra vonatkozóan, hogy a kazán egyszeri felfűtéséhez szükséges hőmennyiséget a kazán mennyi tüzelőanyag felhasználással állítja elő, ezért itt is a kazánhatásfokkal számoltunk.

A számításokban jó minőségű tüzelőanyagot vettünk figyelembe (a faelgázosító kazánhoz 18000 kJ/kg fűtőértékű hasábfát). A kazánok üzemidővel esetleges hatásfokromlásával nem számoltunk.

A biomassza kazánok teljesítménytényezőjének méréssel történő meghatározásáról magyarországi viszonylatban nem találtunk adatot. A direkt módszerrel történő meghatározáshoz a vizsgált időszakban mérni kell a termelt hasznos hőmennyiséget, ami egy hőmennyiségmérő beépítésével megoldható. A másik feladat, hogy meg kell határozni a tüzelőanyaggal bevitt energiamennyiséget. A felhasznált tüzelőanyag mennyiségét méréssel kell meghatározni, például súlyméréssel, azonban problémát jelent a fűtőérték meghatározása. Korrekt eredményhez például az egyes begyújtásokhoz felhasznált tüzelőanyagból több mintát kell venni és meg kell határozni azok fűtőértékét.

Kondenzációs kazán
A kazán folytonos teljesítményszabályozással rendelkezik, készülékmérettől függően, a névleges teljesítmény 25...38%-áig. A készülék hatásfoka a részteljesítményeken nagyobb. Gyári adat a készülék hatásfoka névleges teljesítményen és minimális teljesítményen. A részterheléseken a hatásfokot lineáris interpolációval határoztuk meg. A készülék szabályozását a pellet kazánhoz hasonlóan vettük figyelembe, azzal a különbséggel, hogy a kondenzációs kazánnál nincs puffertároló és tárolási veszteség, a felfűtési veszteség helyett az adott fűtési szakaszban ki-be kapcsoló, szakaszosan üzemelő, vagy nem üzemelő kazán üzemszüneten kívül készenléti veszteséget okoz a gyári adatok szerinti mértékben.

Az eredményeket egységnyi fűtött nettó szintterületre vonatkoztatott fajlagos értékek formájában adjuk meg.

További részletek lapunk 2015/1-2-es számának nyomtatott változatában található, illetve a teljes cikk pdf-formátumban is rendelkezésre áll (regisztráltaknak havonta egy alkalommal, előfizetőknek korlátlanul).