Вплив надмірного розміру котельні на котел (и) GRDF Cegibat

Поділитися поштою

Продуктивність котла варіюється залежно від розміру встановленої потужності. Порівняння 3 котелень з 3 різними потужностями.

Після дослідження, проведеного з 35 дослідницькими бюро асоціації ICO, що показало, що для однієї і тієї ж котельні загальна встановлена потужність може коливатися від 1 до 5, Cegibat хотів виміряти вплив цієї надмірної сили на поведінку генераторів.

Це нове дослідження було доручено CETIAT (Технічному центру авіаційної та теплової промисловості) у жовтні 2018 року. Мета: виміряти різницю в характеристиках та поведінці котлів між установкою розміром з потужністю P, іншою потужністю 2,5 P і третя з встановленою потужністю 5 P.

Параметри моделювання

Гіпотези

Моделювання проводилося за допомогою програмного забезпечення CETIAT BOOST протягом опалювального сезону (182 дні), потім протягом року з часовим кроком 5 секунд.

Модель, що використовується для імітації котла (модель GUN Gгенератор Aуніверсальний) дозволяє моделювати:

Модуляція потужності генератора (генераторів)
Урожайність як функція потужності та водного режиму
Збитки в безвихідь
Інерційність котлів
Споживання електроенергії вентиляторами, циркуляторами та в режимі очікування

Модельована будівля являє собою Будівля RT 2012 на 90 квартир. Теплові втрати характеризуються Ubat (Вт/м²K) та витратою вентиляції. Інерція, пов’язана з внутрішніми елементами будівлі (перегородкою, меблями тощо), моделювалася за допомогою маси води на квартиру.

Врахований профіль споживання гарячої води для побутового споживання такий:

Незважаючи на те, що відрізняється від опублікованого в посібнику Ademe від липня 2016 р. “Потреби у гарячій воді в індивідуальному та колективному житлі”, за відсутності 10-хвилинних даних цей профіль все ще дозволяє порівнювати результати, отримані для котлів розміром P. Або більше.

Гідравлічна схема

Принципова схема змодельованої установки така:

Примітка: враховуючи розподільну мережу гарячої води з 19 колонок, для циркуляційного потоку 1900 літрів/годину, наявність змішувального клапана в котельні, оскільки накопичувач моделюється при 60 ° C, а розподіл при 55 ° C, 6,6 кВт, враховані для втрат циклу.

Каскад між котлами моделюється поділом між потребою в опаленні в момент часу t та мінімальною потужністю окремого котла. За результатами цього розрахунку модель визначає кількість котлів для запуску.

Вивчені конфігурації

Нарешті, були враховані наступні три розміри, знаючи, що потреба у нагріванні на -10 ° C зовні (зона H1C у Маконі) становить приблизно 200 кВт.

Потужність та кількість котлів, вивчених для 3 конфігурацій

Номінальна потужність(кВт)

Максимальна потужність50/30 ° C (кВт)

Корисна силапри 30% (кВт)

Кількість котлів

Об'єм повітряної кулі (л)

Результати роботи об'єкта

Результати цього моделювання показують, що різниця полягає не в ефективності генераторів.

Ефективність котла відповідно до розміру опалення та ГВП

Різниця насправді становить лише плюс-мінус 1% з перевагою розміру 2,5P.

Цей результат пояснюється зміною ефективності роботи котлів залежно від навантаження та водного режиму, що проходить через них.

Ефективність котла як функція теплової потужності та водного режиму

Дійсно, продуктивність конденсаційних котлів максимальна, коли вони працюють на мінімальній потужності в конденсаційному режимі. За цих умов нагрівальне тіло і конденсатор мають великі розміри, і майже вся чутлива та прихована енергія димових газів відновлюється.
І навпаки, при високій температурі води не вся енергія випарів може бути відновлена.
У випадку з котлами розміром P, вони, як правило, будуть працювати довше при максимальній віддачі тепла та з меншою ефективністю.
У випадку котлів розміром 2,5 P вони можуть частіше працювати на мінімальній потужності і, отже, користуються кращою ефективністю, контролюючи втрати відключення.
У випадку з котлами розміром на 5 P вони працюють з мінімальною потужністю і, отже, з найкращою ефективністю, але втрати відключення значно зростають, що погіршує сезонну ефективність.

Результати щодо кількості циклів увімкнення/вимкнення котлів

Різниця полягає більше в кількості циклів увімкнення/вимкнення генераторів.

Існує майже в п’ять разів більша кількість циклів увімкнення/вимкнення між установкою розміром 5P у порівнянні з установкою розміром P (27000 циклів 5P та 5900 циклів P).

Отже, різниця полягає не стільки в ефективності установки (рахунок-фактура замовника), скільки в зносі обладнання, яке буде набагато швидшим за розмірів при 5P.

Чутливість результатів близько 2,5 P

Незначна різниця в потужності (варіація на плюс-мінус 10% близько 2,5 P) підтверджує цю тенденцію і навіть показує, що кількість циклів котлів є надчутливою до цієї надмірної сили. Дійсно, кількість циклів падає на 7% із зміною потужності -10%, але збільшується на 20% із варіацією + 10%.

Чутливість результатів до інерції будівлі

Нарешті, дослідження дозволило показати, що, хоча інерційність будівлі не призводить до зміни ефективності установки, вона відіграє важливу роль у кількості циклів, зокрема при зростанні, якщо інерція забудова нижча за спочатку заплановане. Зверніть увагу, що ця інерція відповідає лише внутрішнім елементам будівлі (перегородки, нерухомість), а не будівельним матеріалам конверта.

5000 циклів для сильної інерції проти 9000 циклів для слабкої інерції. Ця варіація була проведена при вимірюванні при потужності П. уявіть при потужності 5xP ...

Висновок

Отримані результати показують, що в цілому не відбувається ні негативного, ні позитивного розвитку характеристик із збільшенням потужності котлів у діапазоні досліджуваних потужностей.

Тим не менше, можна зробити кілька спостережень:

Котли розміром 5 P забезпечують такий же рівень опалення та комфорту ГВП, як котли розміром P.
Кількість циклів дуже істотно зростає із збільшенням розміру котлів. Котли, як і регулятори, мають ризик передчасного зносу.
Початкові інвестиції, необхідні для встановлення котлів більшої потужності (5P проти P), набагато більші. Якщо, крім того, компоненти зношуються швидше, слід очікувати інвестицій на заміну зношеного обладнання. Також можуть зрости витрати на ремонт та обслуговування.
Ці спостереження набагато важливіші для будівель з меншою інерцією, де частіші виклики опалення призвели б до збільшення кількості циклів увімкнення/вимкнення у великих випадках.
Не слід залишати без уваги й інші фактори, такі як площа поверхні, необхідна для встановлення додаткових котлів більшої потужності.

Виходячи з цих результатів та спостережень, встановлення негабаритних котлів не приносить користі. Навпаки, опалювальна установка, розмір якої відповідає піку споживання (гаряча вода або опалення при -10 ° C зовні), дозволяє зменшити кількість циклів увімкнення/вимкнення і, отже, досягти економії в довгостроковій перспективі.

Отже, питання, яке слід поставити, полягає в додаткових витратах на встановлення негабаритних котлів (додаткові інвестиційні витрати, обслуговування, необхідний простір, термін служби), знаючи, що з точки зору теплових характеристик установки немає різниці.